興味深い遠心ポンプの問題について
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一般的な遠心ポンプの場合、起動後に出口弁を開かないと、ケーシング内の圧力が上昇します。その圧力が入口圧力をはるかに上回ると、遠心ポンプの入口が出口になってしまうのでしょうか？議論を求む
これはそうはなりません。まず、遠心ポンプには内部漏れがあり、圧力が過度に高くなると液体の一部がインペラの吸込口に戻って循環し、ポンプが管口から吸い込む液体量が減少します。
出口を開けずにいると、しばらくすると入口からも入ってこなくなる
つまり、遠心ポンプのケーシング内の圧力は出口圧力を超えないということですか？
では、渦室の圧力が上昇して入口圧力を超えた場合、渦室内の流体は出口配管内に流れ込んでしまうのでしょうか？
正常に動作している間は、出口圧力を超えることはありません。出口バルブが閉じると、ワームケーシングの圧力が上昇する。
タイプミスで、申し訳ありません。ケーシング内の圧力はポンプ入口の圧力よりも高くなるのでしょうか？
こう理解すればいいのかな：ポンプの入口と出口は別々の場所で、ポンプ内の圧力が上昇するというのは出口、つまりインペラの端付近の圧力が高くなることで、ポンプの入口、つまりインペラの入り口側は依然として入口側の圧力のままだ。はは、専門的ではないな
遠心ポンプが液体を吸い上げられるのは、回転する過程でインペラの吸入口付近に一定の真空度が生じるからです。
ポンプ内部については一旦置いておき、ワームケーシング内の圧力がポンプ入口のフランジ部分よりも高くなるかどうかを検討しましょう
ポンプを起動した後、出口を開かないと、インペラーが吸い込む真空は確実になくなります。さらに、スクロール内部の圧力は徐々に上昇し、その圧力がポンプの入口フランジ部の圧力を上回ると、液体は逆流するのでしょうか？
私はそう考えています。ケーシング内の圧力は必然的に入口圧力よりも高くなりますが、大きな遠心力のためにインペラの端にある液体はケーシングによって拘束され、インペラとケーシングで形成される空間内を絶えず流動し続け、ポンプの入口側に戻ることはありません。もちろん、シールリングから戻ってくるわずかな量は考慮していません
流体力学におけるインペラーのエッジ付近の液体の運動ベクトル図を参考にしてください
これは遠心ポンプの作動原理から議論する必要があります。遠心ポンプの動作原理を理解して初めて、投稿者の質問、昨日ある方が提起されたキャビテーションの問題を含めて、理解することができます。 遠心ポンプでは、出口から入口に向かってなぜ圧力が上昇するのでしょうか？遠心ポンプの内部において、流体の動圧力（つまりダルシーの式におけるPで、この定義が正しいかは不明だが）はどのように分布しているのでしょうか？ 個人的な理解ですが、実際にはポンプの入口（つまりあの「Eye」と呼ばれる部分です。中国語での正確な表現がわからないので申し訳ありません）からポンプの羽根先まで、動圧は徐々に減少していきます。なぜなら、流体は常に高圧側から低圧側へと流れるからです。 備考：昨日、ある方がキャビテーションの最初の過程である気化はポンプの入口でのみ起こるとおっしゃっていましたが、個人的にはそれは正確ではないと思います。なぜなら、この過程は流路内部でも起こり得るからです。 流体が翼端部分に達すると、速度は最大となり、動圧も最も低くなる。そして、慣性の作用によって液体は葉先から投げ出され、出口流路部分へと入る。ここで、運動エネルギーは位置エネルギーに変換される――流体粒子の速度が低下し、静圧が上昇する。 注：キャビテーションについては、ここで起こる第二の過程、すなわち圧力によって気泡が破裂し、ポンプに永続的な損傷を与えることです。 元の質問に戻りますが、ポンプの出口を閉じても開けても、ポンプ内の液体が気化することを考慮しなければ、ポンプ内の圧力分布の傾向線は基本的に同じであるため、逆流は起こりません。 しかし、出口バルブを長時間閉じておくと、ポンプ内の液体がかき混ぜられて加熱され気化した後、当然ながら液体はポンプ内部から流れ出てしまいます。
遠心ポンプを起動した後、出口バルブを開かない状態で、ケーシング内の圧力は入口フランジ部の圧力よりもはるかに高くなるのでしょうか。どれくらい高くなるのでしょうか？流体が流れるのは圧力差があるからです。このことから、ケーシングと入口配管の間には必ずある程度の逆流が生じるはずです。このように解釈すべきでしょうか？
これは入口圧力を超えることはないでしょう。渦室内の圧力が入口圧力と均衡に達すると、インペラーの回転によって生じる真空もなくなり、入口からはもう液体が渦室に入ってこないはずです。個人的な解釈ですが、間違っていたらご指摘ください
ケーシング内の圧力は無限に上昇することはなく、同時にインペラのエンドリングからも漏れが発生します！
私なりの理解があるので、間違いがあれば指摘します。遠心ポンプが起動した後に出口弁を開かないと、流体はポンプの渦室内で循環し、これはインペラの出口から再びインペラの吸入口に戻ることに相当する。渦室の外側の流体はインペラの渦室内に入ることができず、当然ながら流体もポンプの入口から外に放出されることはない。流体は内部で絶えず循環しながら圧力が上昇し、発熱する。理論上はこのようになる。したがって、理論上は遠心ポンプは詰まって壊れてしまう
流体は遠心ポンプのインペラによって運動エネルギーを得るが、出口バルブが開かない場合、流体はインペラ内で半径方向に移動しないことになり、液体の遠心力も元の位置で増加しない。そのため、このとき必要な機械エネルギーは最小限となり（消費される動力も最小限）、結果としてケーシング内の圧力もあまり高くならない（定格揚程よりわずかに高い程度）。長時間出口を開けない状態が続くと、一部の流体が逆流し、液体の温度が上昇する。
出口弁を閉じても、インペラ上では依然として半径方向の流動が生じる。なぜなら、インペラの出口速度三角形によれば、円周速度と相対速度のベクトル和が絶対速度だからである。出口弁を開けていない場合も円周速度と相対速度は存在するため、絶対速度も存在し、同様に半径方向の流動が生じる。
私は、投稿者が言うほどの状態には至っていないと思います。遠心ポンプなら空になるはずで、それ以上進むとシールの損傷や軸の破断が起こります。