ปั๊มหอยโข่งทำงานอย่างไร?

เช่นเดียวกับปั๊มส่วนใหญ่ปั๊มหอยโข่งจะแปลงพลังงานกลจากมอเตอร์เป็นพลังงานของของไหลเคลื่อนที่ พลังงานบางส่วนไปเป็นพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของของไหลและบางส่วนเป็นพลังงานศักย์แสดงโดยความดันของไหลหรือโดยการยกของไหลต้านแรงโน้มถ่วงให้อยู่ในระดับที่สูงขึ้น

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้โปรดดูที่คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยง
การถ่ายโอนพลังงานจากการหมุนเชิงกลของใบพัดไปยังการเคลื่อนที่และความดันของของไหลมักจะอธิบายในรูปของแรงเหวี่ยงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งข้อมูลเก่าที่เขียนขึ้นก่อนแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับแรงเหวี่ยงเป็นแรงสมมติในกรอบอ้างอิงที่หมุนคือ ชัดเจน แนวคิดของแรงเหวี่ยงไม่จำเป็นต้องอธิบายการทำงานของปั๊มหอยโข่ง

ในปั๊มหอยโข่งสมัยใหม่การแปลงพลังงานส่วนใหญ่เกิดจากแรงภายนอกที่ใบพัดโค้งส่งไปยังของเหลว พลังงานบางส่วนยังผลักของเหลวให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมอย่างสม่ำเสมอและการเคลื่อนที่แบบวงกลมนี้ยังสามารถถ่ายทอดพลังงานบางส่วนและเพิ่มความดันที่เต้าเสียบ มีการอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างกลไกเหล่านี้ด้วยแนวความคิดแบบผสมโดยทั่วไปของแรงเหวี่ยงที่รู้จักกันในเวลานั้นในบทความปี 1859 เกี่ยวกับปั๊มหอยโข่งดังนั้นจึงมาถึงโดยวิธีการที่ง่ายกว่าที่ให้ไว้ในแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับโหมดการทำงาน ของอ่างน้ำวนภายนอกในการปรับปรุงประสิทธิภาพของปั๊มหอยโข่งจำเป็นต้องพิจารณาว่ามวลของน้ำที่หมุนอยู่ในห้องน้ำวนรอบเส้นรอบวงของวงล้อนั้นจำเป็นต้องใช้แรงเหวี่ยงและแรงเหวี่ยงนี้อาจ พร้อมที่จะเพิ่มตัวเองให้กับแรงภายนอกที่สร้างขึ้นภายในวงล้อ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือเพื่อเพิ่มกำลังสูบของล้อ ต้องเข้าใจว่าแรงภายนอกที่เกิดขึ้นภายในล้อนั้นเกิดจากแรงเหวี่ยงปานกลางหากใบพัดของล้อตรงและเป็นแนวรัศมี แต่ถ้าพวกมันโค้งตามปกติแรงภายนอกจะถูกผลิตขึ้นบางส่วนผ่านตัวกลางของแรงเหวี่ยงและบางส่วนถูกนำไปใช้โดยใบพัดกับน้ำเป็นส่วนประกอบในแนวรัศมีของความดันเฉียงซึ่งเป็นผลมาจาก ความเอียงของรัศมีใช้กับน้ำขณะที่มันเคลื่อนตัวออกไปด้านนอก ในเรื่องนี้ควรสังเกตให้ดีว่าในขณะที่ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านปั๊มที่กำหนดด้วยใบพัดโค้งนั้นแปรผันตามความพอใจปริมาณที่น้อยลงก็จะทำให้แรงที่สร้างขึ้นภายในวงล้อมีมากขึ้นเพื่อผลักน้ำออกไปด้านนอก กลายเป็นแรงเหวี่ยงล้วนๆและยิ่งปั๊มเกือบจะกลายเป็นชื่อที่ตั้งให้โดยทั่วไปดูเหมือนว่าจะบ่งบอกถึง - ปั๊มหอยโข่งล้วนๆ อย่างไรก็ตามเมื่อปั๊มหอยโข่งที่มีใบพัดโค้งไปข้างหลังในรูปแบบเช่นเดียวกับที่ใช้โดยทั่วไปในตัวอย่างที่สร้างขึ้นอย่างดีของเครื่องถูกขับเคลื่อนด้วยความเร็วสูงกว่ามากซึ่งจำเป็นเพียงเพื่อเอาชนะแรงดันของน้ำและทำให้เกิดการยกหรือแรงขับ ในการเริ่มต้นองค์ประกอบแนวรัศมีของแรงที่กระทำกับน้ำโดยใบพัดจะมีความสำคัญมากและน้ำที่ออกจากเส้นรอบวงของล้อจะมีความเร็วน้อยกว่าเส้นรอบวงของล้อในระดับที่มีความสำคัญอย่างแท้จริง การปฏิบัติ.

คำว่า“ มวลของน้ำ…ต้องออกแรงเป็นแรงเหวี่ยง” สามารถตีความได้ในรูปของแรงเหวี่ยงปฏิกิริยา - แรงไม่ใช่แรงภายนอกที่มีต่อน้ำ แต่เป็นแรงภายนอกที่กระทำโดยน้ำบนตัวเรือนปั๊ม (รูปก้นหอย) และบนน้ำในท่อทางออก แรงดันทางออกคือการสะท้อนของความดันที่ใช้แรงสู่ศูนย์กลางที่โค้งเส้นทางของน้ำให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมภายในปั๊ม (ในช่องว่างด้านนอกใบพัดอ่างน้ำวนด้านนอกตามที่ผู้เขียนเรียกมัน) ในทางกลับกันข้อความที่ว่า“ แรงภายนอกที่เกิดขึ้นภายในวงล้อนั้นต้องเข้าใจว่าเกิดจากแรงเหวี่ยงขนาดกลางทั้งหมด” เป็นที่เข้าใจกันดีที่สุดในแง่ของแรงเหวี่ยงเป็นแรงสมมติในกรอบอ้างอิงของ ใบพัดหมุน แรงจริงบนน้ำอยู่ด้านในหรือศูนย์กลางเนื่องจากนั่นคือทิศทางของแรงที่จำเป็นต้องทำให้น้ำเคลื่อนที่เป็นวงกลม แรงนี้ได้รับจากการไล่ระดับความดันที่กำหนดขึ้นโดยการหมุนซึ่งสามารถรับแรงดันที่ด้านนอกที่ผนังของรูปก้นหอยเป็นแรงเหวี่ยงรีแอกทีฟ นี่เป็นเรื่องปกติของงานเขียนในศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 เพื่อผสมผสานแนวคิดเกี่ยวกับแรงเหวี่ยงเหล่านี้ในคำอธิบายอย่างไม่เป็นทางการของผลกระทบเช่นในปั๊มหอยโข่ง