Fyzikální principy

V hydrodynamických čerpadlech se mění mechanická energie E_mech přiváděná na hřídel rotoru od elektromotoru na tlakovou energii čerpaného média E_tlak na výstupu z čerpadla. Mezičlánkem při přeměně energie je kinetická energie proudící kapaliny E_kin, vznikající na lopatkách oběžného kola.

Průtok kapaliny je kontinuální, výstupní tlak závisí na rychlosti otáčení rotoru čerpadla.

E_mech → E_kin → E_tlak

Odstředivá síla v rotoru při uzavřeném výtlaku čerpadla způsobuje nárůst tlaku za čerpadlem Δp [Pa], který je závislý na hustotě čerpané kapaliny ρ [kg/m³], otáčkách rotoru n [1/s] a poloměrech vstupu a výstupu média z rotoru r, R [m]. Zjednodušený vztah můžeme zapsat ve tvaru:

Δp = 2 . ρ . π² . n² . (R² – r²)

Pokud čerpadlo čerpá kapalné médium o hmotnostním průtoku m [kg/s] a hustotě ρ [kg/m³] je ke zvýšení tlaku potřebný výkon A [W], který se zjednodušeně spočítá podle rovnice:

A = Δp . m / ρ

0