Pumpars likformighet och affinitetslagar

Under vissa förutsättningar kan en pumps prestanda på ett speciellt enkelt sätt omräknas, genom likformighet och affinitetslagar, till att gälla för olika pumpstorlekar vid olika driftsvarvtal. Dessa förutsättningar är:

• De jämförda pumparna skall vara geometriskt likformiga.
• De jämförda pumparna skall arbeta i likabelägna driftspunkter, dvs med likformiga hastighetstrianglar.
• Eventuell skillnad i verkningsgrad försummas.

Vid en jämförelse mellan två pumpar I och II, som uppfyller dessa förutsättningarna, kommer följande samband att råda mellan deras varvtal n_I respektive n_II, deras dimensioner uttryckta som diametrarna D_I respektive D_II och deras prestanda:

Ekv 3.16a

Ekv 3.16b

Ekv 3.16c

Affinitetslagarna

Affinitetslagarna, som gäller för en och samma pump, utgör ett specialfall av de allmänna likformighetssambanden. Då D_I = D_II blir.

Ekv 3.17

Då likformighetslagarna användes i praktiken försummas ändringen i verkningsgrad mellan de jämförda pumparna. Likformiga pumpar har samma skovelvinklar. Likformiga hastighetstrianglar innebär samma strömningsvinklar. Den för de hydrauliska förlusterna så viktiga anströmningsriktningen är därför oförändrad i de jämförda fallen.

Mot denna bakgrund synes oförändrad hydraulisk verkningsgrad vara en rimlig approximation. Eftersom även hjulfriktionsverkningsgraden ηhj och den volymetriska verkningsgraden ηv under de givna förutsättningarna behåller sina värden, gäller antagandet om oförändrad totalverkningsgrad med god noggrannhet åtminstone då de olika varvtalen och diametrarna är någorlunda lika.

Vid mycket stora pumpar som testas genom modellprov i laboratorier, kan man förvänta sig en något högre verkningsgrad på fullskalepumpen än den, som uppmätts vid modellprovet.