Что такое гидравлическая мощность насоса?
Гидравлическая мощность (HHP, от англ. hydraulic horsepower), которую также называют «водяной мощностью», — это полезная энергия, которую насос передаёт перекачиваемой жидкости. Она показывает, с какой скоростью энергия сообщается потоку, и зависит от того, какой объём жидкости перемещается и на какую высоту (или против какого давления) её поднимают. HHP всегда меньше мощности на валу, которую должен выдать двигатель, потому что реальные насосы теряют часть энергии на трение и из-за неидеального КПД. Расчёт гидравлической мощности — это первый шаг при подборе двигателя, сравнении насосов и оценке эксплуатационных расходов.
Как пользоваться калькулятором
Введите три значения: расход в галлонах США в минуту (GPM), полный напор в футах (вертикальный подъём плюс напор, необходимый для преодоления трения и давления) и удельную плотность жидкости. У воды удельная плотность равна 1,0; более плотные жидкости имеют значение выше, более лёгкие — ниже. Нажмите «Рассчитать», чтобы увидеть гидравлическую мощность и её эквивалент в киловаттах.
Разбор формулы
Стандартная формула в имперской системе выглядит так:
$$\text{HHP} = \frac{\text{Расход GPM} \times \text{Напор фут} \times \text{SG}}{3960}$$
«Магическое число» 3960 объединяет в себе несколько коэффициентов пересчёта: 1 лошадиная сила равна 33 000 фут·фунт/мин, а один галлон воды весит около 8,34 фунта, поэтому \(33\,000 \div 8{,}34 \approx 3960\). Умножение на удельную плотность (SG) корректирует вес галлона для жидкостей, отличных от воды.
Пример расчёта
Допустим, насос перекачивает 500 GPM воды (SG = 1,0) против полного напора в 120 футов.
$$\text{HHP} = \frac{500 \times 120 \times 1{,}0}{3960} = \frac{60\,000}{3960} \approx 15{,}15$$
гидравлической лошадиной силы. Переводим в киловатты: \(15{,}15 \times 0{,}7457 \approx 11{,}30\) кВт. Чтобы найти мощность двигателя (на валу), разделите HHP на КПД насоса — например, при КПД 75 % понадобится около 20,2 л. с. на валу.
Частые вопросы
Чем гидравлическая мощность отличается от мощности на валу? Гидравлическая мощность — это энергия, передаваемая жидкости, а мощность на валу (brake horsepower) — это мощность, которую должен выдать двигатель. Мощность на валу = HHP ÷ КПД насоса.
Какую удельную плотность использовать? Для воды при комнатной температуре берите 1,0. Для рассолов, масел или суспензий используйте фактическую удельную плотность жидкости — она пропорционально меняет результат.
Подходит ли формула для метрических единиц? Нет — эта формула рассчитана на расход в галлонах США (GPM) и напор в футах, что характерно для американской практики. Сначала переведите метрические данные в эти единицы или используйте формулу гидравлической мощности в системе СИ.
