The coefficient of efficiency of a complex hydraulic circuit

Abstract

У статті розглядається один з можливих методів оцінки ефективності використання енергії у складній гідравлічній мережі. Показано, що для характеристики енергетичної досконалості складної гідравлічної мережі не може використовуватися лише коефіцієнт корисної дії насосної установки, оскільки він не враховує усіх можливих гідравлічних втрат та взаємного впливу елементів системи «насос  трубопровід». Для цієї мети запропоновано використовувати коефіцієнт енергетичної досконалості мережі, який є відношенням потужності потоку рідини на виході із гідравлічної мережі до потужності на валу насоса. Цей показник враховує втрати як у елементах насосної установки так і в трубопровідній системі і завдяки цьому дає об’єктивну і комплексну оцінку енергетичній ефективності цієї системи в цілому. Шляхом використання балансу потужностей елементів системи виведено формулу розрахунку цього показника для розгалуженої гідравлічної мережі, що складається із послідовних і паралельних ділянок. Проведений аналіз отриманої формули, котрий показав, що перевагою запропонованої формули є врахування прихованої взаємної залежності між величинами, що визначають коефіцієнт енергетичної досконалості. Зокрема формула враховує вплив опору складної гідравлічної мережі на робочі параметри насоса (напір і подавання) і на його коефіцієнт корисної дії. Показано, що у деяких випадках зростання гідравлічного опору мережі, а отже і втрат потужності у системі, компенсується зростанням напору, що розвиває насос, і зростанням його коефіцієнта корисної дії. Таким чином доведено, що негативна дія у трубопровідній системі може таким чином вплинути на показники насосної установки, що коефіцієнт енергетичної досконалості мережі не тільки не зменшиться, а й зросте. Формула дозволяє порівнювати енергетичну досконалість складних гідравлічних мереж з різними параметрами і різними насосними установками та дозволяє проводити оптимізацію системи за сумарними енерговитратами.