這個計算器的用途
本工具可估算離心泵在指定流量與揚程下,輸送液體所需的功率。計算結果同時提供水馬力(WHP)——也就是真正傳遞給流體的有效水力功率,以及軸馬力(BHP)——在計入泵浦本身的效率損失後,馬達實際必須輸出的軸端功率。為方便對照,結果也一併換算成千瓦(kW)。
使用方式
請依序輸入流量(美制加侖每分鐘,GPM)、總動揚程(英尺,ft)、流體比重(水=1.0),以及以百分比表示的泵浦效率。一般離心泵的效率多落在 60% 到 85% 之間。計算器會回傳 BHP、WHP 與對應的 kW 功率。
公式解析
核心計算式為:
$$\text{BHP} = \frac{\text{Flow (GPM)} \times \text{Head (ft)} \times \text{SG}}{3960 \times \dfrac{\text{Efficiency (\%)}}{100}}$$
常數 3960 來自單位換算:1 馬力等於 33,000 ft·lb/min,而水的重量約為每加侖 8.34 lb,因此 \(33{,}000 / 8.34 \approx 3960\)。比重(SG)會依流體比水重或輕而調整結果,效率(η,以小數代入)則反映泵浦內部的摩擦與水力損失。
實例演算
以流量 100 GPM、揚程 100 ft、水(SG = 1.0)、效率 70% 為例:
$$\text{WHP} = \frac{100 \times 100 \times 1.0}{3960} = 2.525 \text{ HP}$$$$\text{BHP} = \frac{2.525}{0.70} = 3.608 \text{ HP}$$ 約等於 2.69 kW。
常見問題
WHP 與 BHP 有什麼差別?WHP 是實際傳遞到流體的功率;BHP 則是較大的數值,因為沒有任何泵浦能達到 100% 效率,馬達必須輸出更多功率才行。
比重為什麼會有影響?較重的流體需要更多功率才能抬升。SG 大於 1.0 會增加所需功率,SG 小於 1.0 則會減少所需功率。
該如何選定效率值?建議採用泵浦製造商在你實際運轉點所提供的效率值。若不確定,對多數離心泵而言,取 65~75% 是合理的估計範圍。