منحنی مدار
منحنی مدار یا منحنی سیستم یا منحنی مقاومت مدار نشان دهنده مقدار مقاومت خط لوله در برابر انتقال سیال در دبی های مختلف می باشد. هر چه مقدار این مقاومت بیشتر باشد، پمپ باید هد بیشتری تولید نماید تا بتواند سیال را از خطوط منتقل نماید.
در شرایطی که پمپاژ از یک مخزن به مخزن دیگر انجام می شود، اختلاف ارتفاع یا فشار دو مخزن منجر به تولید مقاومتی می شود که در دبی های مختلف ثابت است. همینطور اصطکاک خط لوله نیز به عنوان مقاومت عمل می کند که با افزایش دبی این مقاومت زیاد می شود. مجموع این سه مقاومت نشان دهنده منحنی (مقاومت) مدار می باشد.
محل برخورد منحنی پمپ با منحنی مدار تعیین کننده نقطه کار پمپ خواهد بود. به عبارت دیگر پمپ بسته به مداری که در آن نصب می شود دبی های متفاوتی خواهد داشت، چون می بایست هد متفاوتی برای غلبه بر مقاومت تولید کند.
در پمپ های سیرکولاتور که عملا در یک سیستم بسته آب را به گردش در می آورند، در دبی نزدیک به صفر، مقدار سرعت آب در لوله نزدیک به صفر خواهد بود و بدین خاطر تلفات اصطکاکی و مقاومت مدار هم نزدیک صفر خواهد شد. اما با افزایش دبی مقدار تلفات با توان دوم سرعت زیاد خواهد شد. به این ترتیب منحنی مدار در مدارهای بسته از نقطه (0 , 0) شروع شده و به شکل یک منحنی درجه دو ادامه می یابد. عوامل زیر باعث افزایش مقاومت می شوند:
- قطر کم لوله
- طول زیاد لوله
- زبری جدار داخلی لوله
- وجود اتصالات زیاد
در منحنی های سیرکولاتور، عموما خطوطی راهنما برای مقاومت سیستم رسم شده اند که به دلیلی که گفته شد همگی از صفر شروع شده اند. در شکل زیر خطوط آبی رنگ منحنی هد-دبی سیرکولاتور در سه دور مختلف را نشان می دهد و خطوط قرمز رنگ منحنی سیستم می باشد. اعداد ذکر شده در محور افقی بالا مقدار سرعت آب در لوله را نشان می دهد.
در پمپ های آبرسانی علاوه بر اصطکاک باید هد استاتیکی و هد ناشی از فشار در مخازن تخلیه و مکش را هم در نظر داشت. شکل زیر را در نظر بگیرید که پمپ آب را از یک مخزن اتمسفریک برداشت کرده و به مخزنی تحت فشار 1.5 بار در ارتفاع می فرستد.
در صورتی که دبی نزدیک به صفر هم پمپاژ شود، مقدار 1.5 بار فشار معادل 15 متر هد و اختلاف ارتفاع بین سطح آب در دو مخزن (13 متر) باید تامین شود. به این خاطر در نقطه دبی صفر، منحنی مدار از هد 28 متر شروع می شود و با افزایش یافتن دبی مقدار مقاومت هم به اندازه تلفات لوله افزایش می یابد.
