ტუმბოს თავის კომპონენტები

ტუმბოს სათავე გამოთვლების გასაგებად, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს იმ კომპონენტების დაშლას, რომლებიც ხელს უწყობენ მთლიანი თავში:

სტატიკური თავი (Hs): სტატიკური თავი არის ვერტიკალური მანძილი ტუმბოს შეწოვისა და გამონადენის წერტილებს შორის. იგი ითვალისწინებს ენერგიის პოტენციურ ცვლილებას სიმაღლის გამო. თუ გამონადენი წერტილი უფრო მაღალია, ვიდრე შეწოვის წერტილი, სტატიკური თავი დადებითია, ხოლო თუ ის უფრო დაბალია, სტატიკური თავი უარყოფითია.

სიჩქარის თავი (Hv): სიჩქარის თავი არის კინეტიკური ენერგია, რომელიც გადაეცემა სითხეს მილებში გადაადგილებისას. ეს დამოკიდებულია სითხის სიჩქარეზე და გამოითვლება განტოლების გამოყენებით:

Hv=V^ 2/2 გ

სად:

• Hv= სიჩქარის თავი (მეტრი)
• V= სითხის სიჩქარე (მ/წმ)
• g= აჩქარება სიმძიმის გამო (9,81 მ/წმ²)

წნევის თავი (Hp): წნევის თავი წარმოადგენს ტუმბოს მიერ სითხეში დამატებულ ენერგიას სისტემაში წნევის დანაკარგების დასაძლევად. ის შეიძლება გამოითვალოს ბერნულის განტოლების გამოყენებით:

Hp=Pd−Ps/ρg

სად:

• Hp= წნევის თავი (მეტრი)
• Pd= წნევა გამონადენის წერტილში (Pa)
• Ps= წნევა შეწოვის წერტილში (Pa)
• ρ= სითხის სიმკვრივე (კგ/მ³)
• g= აჩქარება სიმძიმის გამო (9,81 მ/წმ²)

ხახუნის თავი (Hf): ხახუნის თავი ითვალისწინებს ენერგიის დანაკარგებს სისტემაში მილების ხახუნისა და ფიტინგების გამო. მისი გამოთვლა შესაძლებელია დარსი-ვეისბახის განტოლების გამოყენებით:

Hf=fLQ^2/D^2g

სად:

• Hf= ხახუნის თავი (მეტრი)
• f= დარსის ხახუნის ფაქტორი (უგანზომილებიანი)
• L= მილის სიგრძე (მეტრი)
• Q= ნაკადის სიჩქარე (მ³/წმ)
• D= მილის დიამეტრი (მეტრი)
• g= აჩქარება სიმძიმის გამო (9,81 მ/წმ²)

სულ უფროსი განტოლება

სულ თავი (H) სატუმბი სისტემის ყველა ამ კომპონენტის ჯამია:

H=Hs+Hv+Hp+Hf

ამ განტოლების გაგება საშუალებას აძლევს ინჟინრებს შეიმუშაონ ეფექტური ტუმბოს სისტემები ისეთი ფაქტორების გათვალისწინებით, როგორიცაა საჭირო ნაკადის სიჩქარე, მილების ზომები, სიმაღლეების განსხვავებები და წნევის მოთხოვნები.