JIS B 8327:2013 模型によるポンプ性能試験方法 | ページ 13

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B 8327 : 2013
                                         附属書C
                                         (規定)
                          体積効率−環状隙間の漏れ量計算
C.1 漏れ量計算式
  図C.1に示すインペラリング部に適用する。中間ブッシュの漏れは無視できるものとする。計算式は次
の式による。
  模型ポンプ,実物ポンプについてそれぞれ漏れ量を計算する。
                                          2
                                1    ΔQ
                         ΔH      2
                              2gCg   AD1
                                                                     2
                          1       1                     lgj     1
                           2       2        inj  outj gj
                         Cg    j Cgj   j               2b gj AgjAD1
                                                        .0 38
                                                      2
                                     .024        Recj
                          gj .026 Reaj  1  .0191
                                                 Reaj
  遠心ポンプ渦巻形又はディフューザ形
                                      2           2   2
                         ΔH  H1   KV    .036 u2 m  ug  / 2g
  斜流形 : シュラウド側
                                               2
                                          D2 m            2    2
                         ΔH  H  1  .015          .036 us2   ugs 2/
                                          Ds2
  斜流形 : ボス側
                                               2
                                          D2 m            2    2
                         ΔH  H  1  .015          .036 u2 b  ugb 2/
                                          D2 b
                      ここに,       ΔH' :  遠心ポンプ環状隙間前後の全揚程差(m)
                                      H' :  模型ポンプ又は実物ポンプ一段当たりの全揚程(m)。
                                            それらの関係は,次の式による。
                                                        2     2
                                                   D2 M   nM
                                             HM                HP
                                                   D2 P   nP
                                     ΔQ' :  環状隙間当たりの漏れ量(m3/s)
                                      Q' :  羽根車目玉当たりの実物ポンプ又は模型ポンプの吐出
                                            し量(m3/s)。それらの関係は,次の式による。
                                                        3
                                                   D2 M   nM
                                             QM              QP
                                                   D2 P   nP
                                      AD1 :  羽根車入口断面積(m2)
                                                     2
                                             AD1  πD14/
                                    1/Cg2 :  環状隙間の合計損失係数(−)

――――― [JIS B 8327 pdf 61] ―――――

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                                        j :  各段環状隙間の番号
                                             (j=漏れ流れ方向上流側から1,2,3と数える。最大
                                             3段)
                                    1/Cgj2 :  各段環状隙間の損失係数(−)
                                       λgj :  各段環状隙間の摩擦係数(−)
                                      ζinj :  各段環状隙間の入口損失係数(=0.5)(−)
                                      ζoutj :  各段環状隙間の出口損失係数(=1.0)(−)
                                     Reaj :  各段環状隙間の軸方向流速レイノルズ数(−)
                                                                bgj
                                                     Q/ π dj bgj
                                             Reaj
                                                          v
                                     Recj :  各段環状隙間の周速方向流速レイノルズ数(−)
                                                  ugj bgj  π dgj n bgj
                                             Recj
                                                     v         v
                                       n :  回転速度(s−1)
                                       lgj :  各段隙間の軸方向長さ(m)
                                      dgj :  各段環状隙間の直径(m)
                                      bgj :  各段環状半径隙間(m)
                                      Agj :  各段環状隙間断面積(m2)
                                             Agj  π dgj bgj
                                      KV :  ボリュート係数
                                            KV=1.00−0.113・ln(ns)(−)
                                              ns : 比速度(m,m3/min,min−1)
                                            KV=0.326−0.112・ln(K)(−)
                                              K : 形式数(−)
                                            (g=9.80 m/s2の場合)
                                      u2m :  側板外周速度(m/s)
                                             u2 m π D2 mn
                                      ugj :  環状隙間の周速(m/s)
                                            ugj  π dgj n
                                       ug :  最上流側環状隙間の周速(m/s)
                                             ug  π dg1n
                                             (j=1に相当)
                                      ugs :  シュラウド側最上流側環状隙間の周速(j=1)(m/s)
                                            ugs  π dgsn
                                      ugb :  ボス側最上流側環状隙間の周速(j=1)(m/s)
                                             ugb π dgbn
                                     D2m :  二乗平均外径(m)
                                                       2     2
                                             D2 m   D2 s  D2 b /
                                      D2s :  シュラウド側外径(m)
                                      D2b :  ボス側外径(m)
  計算は,漏れ量と損失係数とを繰り返し計算する収束計算であり,通常23回の繰返し計算で収束解が
得られる。
C.2 体積効率計算
  模型ポンプ,実物ポンプについて,それぞれ体積効率を次のように計算する。
  軸推力釣合い孔なしの羽根車の場合,

――――― [JIS B 8327 pdf 62] ―――――

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                                 1
                          v             100
                             1  ΔQ / Q
  軸推力釣合い孔ありの羽根車の場合,
                                   1
                          v                100
                             1    ΔQ /Q
                      ここに,         ηv :  模型ポンプ又は実物ポンプの体積効率(%)
                                    ΣΔQ' :  羽根車前後の環状隙間漏れ量の合計(m3/s)
C.3 体積効率比
  模型ポンプ,実物ポンプの体積効率比を次のように計算する。
  軸推力釣合い孔なしの羽根車の場合
                              vP  1  ΔQM/ QM
                         Fv
                              vM   1  ΔQP/ QP
  軸推力釣合い孔ありの羽根車の場合
                              vP  1  ( ΔQM /)   M
                         Fv
                              vM   1  ( ΔQP /)   P
                      ここに,        Fv :  体積効率比(−)
                                    ΔQ'M :  模型ポンプの羽根車前後の環状隙間漏れ量(m3/s)
                                   ΣΔQ'M :  模型ポンプの羽根車前後の環状隙間漏れ量の合計(m3/s)
                                     ΔQ'P :  実機ポンプの羽根車前後の環状隙間漏れ量(m3/s)
                                   ΣΔQ'P :  実機ポンプの羽根車前後の環状隙間漏れ量の合計(m3/s)
  通常,環状隙間形状が相似形の場合においては,レイノルズ数効果によって体積効率比Fv=0.998程度
で,1.0よりも若干小さくなる。
                                     図C.1−環状隙間形状例
参考文献 ISO/IEC Guide 98-3,Uncertainty of measurement−Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
              measurement