Hydrauliska Strömningsmaskiner

7.3 Hydrodynamiska förluster
De hydrodynamiska förlusterna består av skivfriktion samt strömningsförluster i såväl rotor
som hus.
Skivfriktionen är ett resultat av skjuvkrafter i gränsskiktet som uppkommit mellan rotorn
och huset. Skivfriktionen ger upphov till ett bromsande moment, MF, på hjulet
2 5
MF = konst ⋅nD Effektförlusten är således proportionell mot n 3 D 5 och den beror av ytbeskaffenheten hos, samt
avståndet mellan, hjulets och husets väggar. Strömningsförlusterna i huset består av
väggfriktionsförluster och turbulenta diffusionsförluster. Huset bör vara så utformat att
avlösning inte uppstår någonstans på grund av vare sig skarpa krökar eller för snabb
areaökning. Väggfriktionens del av strömningsförlusten är dominerande för pumpar med lågt
specifikt varvtal.
Strömningsförlusterna i rotorn består av väggfriktion och störningsförluster. Störningarna i
strömningen har diskuterats i kapitel 6 och beror framför allt på avlösning men även på
sekundärströmning. De punkter där risken för avlösning är som störst visas i figur 7.3.1. De är
vid skovelns framkant, efter skarpa krökar samt utefter skovelns sugsida.
Figur 7.3.1
Sekundärströmningens största bidrag till förlusterna beror på att den befrämjar avlösning
genom transport av fluid med lågt energiinnehåll till områden med risk för avlösning.
I viss litteratur klassificeras skivfriktionen som en egen förlusttyp i annan hänförs den till de
mekaniska förlusterna.
7.4 Förlustöversikt
Förlusterna kan sammanställas efter sina arter i en översikt såsom den som visas i figur 7.4.1.
I figur 7.4.2 följs energins väg från ingående axel till nyttig energiökning ut, i en
arbetskrävande maskin. Figuren visar även de olika förlusterna samt var i energikedjan de
uppstår.
89