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遠心ポンプ

1700
  • Denis Papin
Centrifugal pump in industrial application for fluid dynamics and hydrodynamics.

(画像はイメージです)

遠心力 ポンプ 回転インペラを使用して圧力を増加させる回転式ポンプです。 プレッシャー そして流体の流量。流体は回転軸付近からポンプに軸方向に入り、インペラの羽根によって加速され、放射状に外側に向かってディフューザーまたは渦巻きチャンバーへと流れます。このチャンバー内で、流体の高い運動エネルギーが高圧エネルギーに変換されます。

遠心ポンプの動作は、回転エネルギーを モーター 流体中のエネルギーを回転運動に変換する。この過程を担う主要な構成要素は、インペラと渦巻きケーシング(またはケーシング)の2つである。インペラは、一連の湾曲した羽根を持つ回転子である。回転することで流体に高速を与え、流体はインペラの中心(インペラの「目」)から吸い込まれ、回転運動によって外側へと押し出される。 遠心力インペラから排出される流体は、高い運動エネルギーを持っている。

流体は、インペラを囲むように特別に設計された螺旋状のケーシングであるボルテックスに入ります。ボルテックス内の断面積は、流体の経路に沿って徐々に増加します。この断面積の増加により、流体の速度が低下します。ベルヌーイの原理によれば、流体の速度が低下すると、圧力は上昇します(高さが一定であると仮定した場合)。この運動エネルギーを圧力エネルギーに変換することが、ボルテックスの主な機能です。加圧された流体は、ポンプの出口から排出されます。

容積式ポンプとは異なり、遠心ポンプは滑らかで脈動のない流れを実現します。出力流量はシステムの背圧または揚程によって大きく変化します。水などの低粘度流体の移送に非常に効率的で、非常に高い流量を実現できるため、世界中で幅広い用途に最も広く使用されているポンプです。

UNESCO Nomenclature: 3308
流体力学

タイプ

物理デバイス

混乱

革命的

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 遠心力の理解(ホイヘンスの研究)
  • 流体速度と圧力の関係を示すベルヌーイの原理
  • インペラおよびケーシングの鋳造における冶金技術の進歩
  • 回転機械や蒸気機関などの動力源の開発

アプリケーション

  • 都市部の水道供給および配水システム
  • 化学薬品、石油、ガスの工業プロセス
  • 温水と冷水を循環させるための空調システムを構築する
  • 下水および汚泥のポンプ輸送
  • 消防設備
  • 自動車用エンジン冷却用ウォーターポンプ

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • self-priming centrifugal pumps with integrated air-water separation chambers
  • mag-drive sealless centrifugal pumps for leak-proof handling of corrosive chemicals
  • centrifugal pumps with smart monitoring systems predicting bearing failure
  • 3d-printed custom impellers optimized for specific fluid viscosities
  • multi-stage vertical centrifugal pumps for high-pressure, small-footprint applications like reverse 浸透
  • centrifugal pumps with variable frequency drives (vfds) for energy-efficient operation
  • slurry pumps with hardened, abrasion-resistant materials for mining
  • canned motor pumps for zero-emission applications in the nuclear industry
  • centrifugal pumps designed to mimic biological hearts for gentle blood circulation in medical devices
  • air-powered centrifugal pumps for use in explosive environments
Related to: centrifugal ポンプ, roto-dynamic pump, impeller, volute, fluid dynamics, pressure head, kinetic energy, bernoulli’s principle, water supply, hydrodynamics.

歴史的背景

遠心ポンプ

-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
-250
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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