淺談泵浦(沉馬+揚馬)的應用-Part 2 - 水族

各位魚友晚安~

小弟繼續來跟大家分享一點關於泵浦的淺見 也請大家多多指教

本來既定的規劃是

第一部分講流量與揚程的定義
第二部分講如何選擇泵浦
第三部分講流量與揚程的關係

剛剛吃飯放空時想了一下
應該要把第二跟第三部分的順序顛倒過來 會比較恰當

所以今天的主題便是圍繞流量與揚程的關係

既然要開始講流量與揚程關係
就必須召喚揚程(H)-流量(Q)曲線

這裡要借用前輩itsforte分享文內的一個關於H-Q曲線圖之連結 http://ppt.cc/x~~W

這樣就幫大家順便複習了一下揚程(H)-流量(Q)曲線的樣子了

－－－－－－－－－－今日主題開始－－－－－－－－－

H-Q曲線(我習慣稱它作工作曲線) 其物理意義是說明這台泵浦在不同流量下的加壓能力

而今日的主題
便是要來了解 揪竟是什麼東西會改變這條線 讓這條線產生變化
也就是要了解 揪竟是什麼東西會改變泵浦的加壓能力

從這些影響因素的關係中 進而了解揚程與流量的數學關係

為了簡單說明及考慮在一般水族箱中使用 原則上水的黏度不會太黏
而以下的分析 也都是針對同一台泵浦做解釋 也就是不考慮各家泵浦效率的優劣

有了這兩個出發點之後
泵浦的H-Q曲線 或者說 泵浦的揚程 流量會受到的影響因子 只有兩個

第一個是葉輪直徑(D)的大小
第二個是葉輪轉速(n)的快慢

其關係可以表示如下

H1/H2 = (n1/n2)^2 或 H1/H2 = (D1/D2)^2
Q1/Q2 = (n1/n2)^1 或 Q1/Q2 = (D1/D2)^1or2

例如說 一台泵浦運轉於2000(n2)rpm下
在流量200(Q2)L/hr時 能提供10(H2)m的揚程(或稱加壓能力1kg/cm2)

當運轉速度變成1000rpm時 其工作能力就會變成
在流量 Q1 = 200*(1000/2000) =100 L/hr
能提供 H1 = 10*(1000/2000)^2 = 2.5m(或稱加壓能力0.25kg/cm2)

那從關係式中 我們可以發現 有一個方程式似乎可以把揚程與流量結合
就是利用轉速的那一個關係(為什麼不用葉片那個 這就要從流體力學解釋了 故不談)

其揚程-流量的關係式可被近似為 H = a * Q^2 + b * Q + c 其中 a<0

這個關係式就是國中談的二塊錢玩一次的二元一次方程式 白話文叫拋物線 XDDD
因此 各位看到的揚程-流量曲線 幾乎都長得跟拋物線類似 包含連結那張~

因此 流量與揚程的關係 就大致上被定義成拋物線惹~~

－－－－－－－主題結束　稍微休息一下　繼續延伸－－－－－－－－

從這樣的關係式中 我們便要補充一下下前輩的文章

1.軸承的劣化與否對流量與揚程產生影響

因不確定市面上的立式泵浦(揚水馬達)的泵浦設計結構
因此 若此零件劣化不影響立式泵浦(揚水馬達)的流量密封結構 則不會造成任何改變

2.高溫所造成的磁力耗損是否會影響揚程流量

基本上 市售的立式泵浦用的幾乎都是單相感應馬達
而單相感應馬達因為沒有應用永久磁鐵 就沒有磁力耗損的問題

要講磁力消退
若是有魚友已經使用導入水族界一陣子的易威期或他牌的磁力式無軸封泵浦

還比較可能有可能有此問題
(不過 只要不要去摔/加溫/作逆磁 基本上這種磁鐵壽命很長滴~~)

那要是磁力真的消退了 會影響揚程與流量嗎?

答案是 看情形

因為磁力要消退到一個境界後 導致磁力無法傳遞扭力 這時候會直接滑脫
揚程流量直接歸零 因為轉速等於0

但只要它還能持續供應扭力 那轉速就可被維持~ 也就是不會變

－－－－－－－－－－－－主題終於結束分隔線－－－－－－－－－－－－－

把場景拉回到我們在使用的水族箱中
會發現 硍 我就不會改變泵浦轉速 也不會無故去修剪泵浦的葉片 給我這些資訊有用嗎?





沒錯 答案是 絕 對 沒 用!!!!! (謎之音 那還講這麼多是?)





講這些的用意僅在說明
泵浦的流量與揚程曲線（工作曲線）絕不會受到管路系統的影響

也就是說
今天愛塞幾百塊羊毛絨 多不愛洗圓筒 或者要串幾百個前置 通通都不會改變這條線的狀
態

那這時候問題就來了
怎麼濾棉髒了 吸水口堵住了 管子太長 或管徑配太小了 會造成流量的降低捏?

跟現在講的不就很無法搭上關係嗎?????





沒錯 答案是 絕 對 搭 不 上 關 係!!!!! (謎之音 那又講這麼多是?)





因為 濾棉髒了 管徑變化 水位高度 通通都是用一個名稱來解釋－系統組抗

系統阻抗觀念對泵浦使用者來說 才是最重要的 因為有了這個觀念 才能講怎麼選泵浦
也才能明白 前置串接幾百個 羊毛絨塞幾百塊 管徑配太小 究竟會看到什麼現象

這部分剛好就是Part 3的主旨與架構 就留到第三篇再來跟各位說明吧~

因為小弟要工作去 T.T

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