Leistungsberechnung Zentrifugalpumpe

Klappi · Anmeldungsdatum: 19.08.2021 Beiträge: 3

Hallo! Wir suchen einen Möglichkeit die Leistung unserer Zentrifugalpumpen zu berechnen. Aktuell haben wir 2 Modell mit Kanälen (3 und 4) für die Flüssigkeit und eine mit Schaufeln. Es handelt sich um Pumpen mit einem Primingvolumen unter 100µl die zur Mikroperfusion für Organe eingesetzt werden sollen. Da wir aktuell noch nach Verbesserungen suchen die eine geringer Blutschädigung verursachen, aber genügend Leistung benötigen, würden wir die Pumpen gerne vorher berechnen.
Ich denke das es da nicht die eine passende Formel gibt. Vielleicht hat jemand eine Idee in welchem Buch wir uns entsprechend informieren könnten oder hat auch evtl. vielleicht schon einen passende Formel parat. Leider ist bei uns in der Klinik niemand physikalisch begabt genug um das Problem zu lösen. Die 3 Pumpen an sich funktionieren und werden in nächster Zeit bzgl. der Blutschädigung live getestet.
Aktuell Arbeit wir nur mit einfachen Zentrifugen mit 1cm Durchmesser und probieren einfach was möglich ist, würden dies aber auch gerne berechnen können was die Pumpen theoretisch leisten müssten.
Vielen Dank schon mal. Wir freuen uns über jede Hilfe.
Andre

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5862 Wohnort: jwd

Der theoretische Leistungsbedarf P_th einer Pumpe errechnet sich aus Volumenstrom * Druck

Mindestens diese Faktoren müssen bekannt sein.
Mit weiteren Angaben wie Art des Fluids (Dichte, Viskosität), Durchmesser Rohrleitung, Druckdifferenz, Wirkungsgrad ... kann die Rechnung verfeinert werden.

Klappi · Anmeldungsdatum: 19.08.2021 Beiträge: 3

Hallo Mathefix,

Danke für die schnelle Antwort.
Wir müssten die Pumpenleistung (Durchflussmenge) berechnen. Gibt es da Unterschiede bei Anzahl oder Größe der Kanäle, bzw. Modellen mit Flügeln. Die Bezeichnung Leistung war hier vermutlich von mir falsch gewählt.
Wir haben kleine Rotoren der extern mittels eines Diametral-Magneten angetrieben werden. Flüssigkeit ist Blut, bzw. Wasser für die ersten Tests.
Wir würden hier gerne berechnen bei welcher Drehzahl die Pumpe welche Leistung hat, zum einen Durchflußmenge und zum anderen den möglichen Druck.
Ein Rotor hat gebogenen Kanäle! Macht dies einen Unterschied?
Wir können hier an der Klinik viel bastel und probieren, aber leider hat niemand das entsprechende Wissen und die Fähigkeiten das ganze theoretisch zu berechnen.
Danke schon mal!

Viele Grüße
Andre

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5862 Wohnort: jwd

Wenn Du unter Zentrifugalpumpe eine einfache Flügelradpumpe verstehst, ist die Fördermenge abhängig von der Drehzahl der Pumpe

Fördermenge

Leistung des Antriebs

Wirkungsgrad = 0,8

Durchmesser des Flügelrads/Pumpengehäuse

Dichte Fördermedium

Drehzahl Flügelrad (1/min)

Flügelradpumpe
Das Laufrad besteht aus mehreren flachen, geraden, sternförmig an einer Nabe befestigten Flügeln, welche in einem kreisförmigen Gehäuse rotieren. Der Saugstutzen ist wie der Druckstutzen am Gehäuse angebracht; der Zufluss erfolgt radial in das Laufrad.
Durch die Zentripetalkraft entsteht im Gehäuse der Druck.

Die Auslegung einer Kreiselpumpe ist weitaus umfangreicher und sprengt m.E. diesen Rahmen.

Ich hoffe, dass Dir das geholfen hat.

Klappi · Anmeldungsdatum: 19.08.2021 Beiträge: 3

Vielen Dank für die schnelle Antwort und Hilfe.
Das hilft extrem weiter. Dann können wir nächste Woche endlich weitermachen.

Viele Grüße
Andre