Relação entre potência mecânica de saída e pressão máxima para uma bomba?


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Se uma bomba de ar precisa ser capaz de gerar uma pressão específica em uma vazão específica.

Como dimensionamos o motor elétrico para esse cenário específico? O motor elétrico seria acoplado ao eixo da bomba neste caso.

Quero dizer, como eu calculo a potência mecânica que o eixo do motor precisa fornecer para conseguir isso?

A tecnologia da bomba tem alguma influência sobre isso? Quero dizer diafragma, pistão etc.

Vamos dar um exemplo de pressão de 1 psi a uma taxa de fluxo de 10 litros / min. Eu preciso saber a potência do motor que seria um ajuste adequado para esta especificação.


Acho que você está procurando equação 2 aqui - isto não é o que o pôster deu abaixo.
Chuck

Respostas:


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De um modo geral, para sistemas de fluidos, a potência mecânica pode ser calculada como o produto de pressão e vazão volumétrica:

$ \ dot {E} = P \ dot {V} $

onde $ \ dot {E} $ é o poder, $ P $ é a pressão e $ \ dot {V} $ é a taxa de fluxo. Portanto, para sua aplicação (com conversões de unidade para obter a saída em watts):

$ \ dot {E} = (1 \ text {psi}) (\ frac {6894.76 \ text {Pa}} {1 \ text {psi}}) (10 \ text {L / min}) (0.001 \ text { m} ^ 3 / \ text {L}) (\ frac {1 \ text {min}} {60 \ text {s}}) \ aproximadamente 1.15 \ text {W} $

No entanto, o fluxo e a pressão necessários não são as únicas considerações. É necessário considerar todas as fontes de fricção e outras perdas de energia no sistema: atrito nos rolamentos do motor, perdas de eficiência ao converter energia mecânica no impulsor para o fluxo de fluido no sistema, etc. Portanto, você precisaria de um motor elétrico com mais que apenas 1,15 W de potência. As perdas de energia do impulsor para o fluxo de fluido seriam difíceis de estimar se você estiver construindo sua própria bomba.

Considere também que um motor elétrico não pode produzir 1,15 W para qualquer combinação de velocidade e torque, então você precisa verificar a folha de especificações do motor para se certificar de que ele pode fornecer a potência que você precisa na velocidade desejada do motor.


você converteu L / min para L / m ^ 3 por que isso aconteceu? ou é m ^ 3 / min? As unidades devem ser P em pascal e V em m3 / min para calcular a potência do eixo em watts
Miguel Sanchez

Esta equação se aplica a qualquer tipo de dispositivo de bombeamento? Quero dizer diafragma, pistão etc.
Miguel Sanchez

a vazão não deveria estar em m3 / h?
Miguel Sanchez

Na wikipedia Poder artigo diz P(t) = pQ onde p é a pressão em pascal e Q é a vazão volumétrica em m3 / s, de modo que P = 6894.76 * 0.000166667 qual é 1.15W Então, qual seria a resposta correta?
Miguel Sanchez

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@MiguelSanchez Esta equação é para a energia contida em qualquer fluido, seja ar ou água. Quanto a considerações de compressibilidade, isso surge quando você tenta determinar a eficiência de seu impulsor na transferência de energia para o fluxo de fluido. A energia seria perdida na compressão do fluido ou na turbulência e outras perdas por atrito. No mínimo, você pode usar essa resposta para obter uma ordem de grandeza para suas necessidades de energia. Você provavelmente precisará de algo na ordem de 5-10W, mas 100 W seria demais
BarbalatsDilemma
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