Co je to křivka toku?
Dva typy grafů mohou být označeny jako křivka toku v závislosti na aplikaci. Jedna aplikace je v oblasti mechaniky tekutin, kde křivka toku ukazuje vztah mezi dynamickou viskozitou a smykovou rychlostí tekutiny. Průtokové křivky mohou být také aplikovány na čerpadla, v tomto případě ilustrují vztah mezi objemovým průtokem čerpadla a hlavou čerpadla.
V mechanice tekutin měří dynamická viskozita - také nazývaná absolutní viskozita - odpor tekutiny vůči proudění. Jinými slovy, dynamická viskozita označuje množství síly, která je potřebná k pohybu tekutiny. Střih je tlak, který působí tekutina v důsledku sil, které jsou rovnoběžné se směrem proudění - zejména síly vyvíjené stěnami potrubí nebo kanálu. Smyková rychlost je přímo úměrná rychlosti tekutiny, protože čím rychleji to teče, tím více střihu zažívá.
Na křivce proudění tekutiny je vynesena dynamická viskozita na ose y a smyková rychlost na ose x. Výsledná křivka ukazuje vztah mezi těmito dvěma tekutinovými vlastnostmi. Pro newtonovskou tekutinu, ve které je dynamická viskozita nezávislá na smykové rychlosti, je křivka toku přímka a sklon linie je dynamická viskozita. Nenewtonské tekutiny se však chovají odlišně a jejich křivky toku jsou obecně zakřivené linie s různými tvary. Některé tekutiny jsou dokonce závislé na čase, což znamená, že mají paměť, která ovlivňuje tvar křivky.
Průtoková rychlost čerpadla je vynesena na ose x křivky průtoku čerpadla, také nazývané systémová křivka, a hlava čerpadla je vynesena na osu y. Hlava čerpadla je termín používaný k popisu tlakové ztráty v čerpadle. Je to kombinace vyvýšeniny nebo statické hlavy, což je rozdíl ve výšce mezi vstupem a výstupem čerpadla a ztrátou hlavy v systému, což je většinou způsobeno třením v trubkách a tvarovkách. Ačkoli hlava je jednotka tlaku, obvykle se měří v stopách nebo metrech - čím dále musí voda cestovat, tím větší tlak se ztrácí.
Křivka průtoku čerpadla může být použita k určení optimálních provozních podmínek pro čerpadlo. Pokud uživatel zná průtok, který potřebuje, může najít ztrátu hlavy pro tento průtok pomocí systémové křivky. Překrytím systémové křivky výkonovou křivkou, která ukazuje výkon pro čerpadla různých velikostí, může uživatel najít čerpadlo optimálně dimenzované pro své systémové požadavky.