Სანამ ვისაუბრებთ ენერგიის გადაცემაზე სითხეების მეშვეობით, უნდა გავიგოთ სითხეების რამდენიმე თვისება და ის, თუ როგორ გადაიცემა ძალა მათ შემდეგ. ეს დაგვეხმარება გავიგოთ, თუ რატომ მუშაობს ჰიდრავლიკა ისე, როგორც მუშაობს.

Სითხე

Სითხე არის ნებისმიერი ნივთიერება, რომელსაც არ აქვს მყარი ფორმა. სითხეები მოიცავს როგორც თხევად მდგომარეობაში მყოფ ნივთიერებებს, ასევე აირებს.

Წყალოვანი

Სითხე, როგორც აირი, მოლეკულებისგან შედგება. მაგრამ აირისგან განსხვავებით, სითხეში მოლეკულები ერთმანეთის მიმართ ძლიერ იზიდებიან — მაგრამ არ ისე მჭიდროდ, რომ ისინი მყარ პოზიციებში დაიფიქსირდეს, როგორც მყარ სხეულებში. ამიტომ სითხე თავისუფლად იყრება და იღებს თავისი ტაროს ფორმას.

Ნახაზი 2-1 სითხის მოლეკულები (ქვედა ნაწილში) სიმჭიდროვით არიან განლაგებული და მუდმივად მოძრაობენ, ხოლო აირის მოლეკულები (ზედა ნაწილში) ერთმანეთისგან შორს არიან.

Მოლეკულური კინეტიკური ენერგია

Სითხის შიგნით მოლეკულები ყოველთვის მოძრაობაში არიან — ეს მოძრაობა გრძელდება იმ შემთხვევაშიც, როცა სითხე სრულიად უძრავად ჩანს. ისინი უწყვეტად ერთმანეთს გადაადგილდებიან და ერთმანეთზე გადაიხვევიან. ამ მოლეკულურ მოძრაობას სითხის შიგა ენერგია ეწოდება.

Სითხეები იძენენ თავიანთი ტარობის ფორმას

Ამ უწყვეტი მოლეკულური გადაადგილების გამო სითხე იყოფა და ავსებს ყველა ტარობას, რომელშიც ის მოთავსებულია. მიუხედავად იმისა, მეტი თუ ნაკლები სითხე არის, ის ყოველთვის იძენს ტარობის ფორმას. ეს თვისება სიბლანტესთან ახლოს არის და მის შესახებ მოგვიანებით მოცემული თავებში იქნება საუბარი.

Სითხეები შედარებით არ შეიძლება შევკუმშოთ

Რადგან სითხის მოლეკულები სიმჭიდროვით არიან განლაგებული, სითხეები ერთ მნიშვნელოვან მხრივ მყარი სხეულების მსგავსებას აჩვენებენ: ისინი შედარებით არ შეიძლება შევკუმშოთ — მათ არ შეიძლება მნიშვნელოვნად ნაკლები მოცულობის მქონე სივრცეში შევკუმშოთ.

Ამიტომ დამშრალები წყალში შედიან ფეხებით ან ხელებით პირველად („ჩასხდომა ცხენის კუდის მსგავსად“), ხოლო არ ეცემიან მუხლზე. როდესაც წყალს დიდი ბრტყელი ზედაპირით ეჯახებიან, ის არ успევს საკმარისად სწრაფად გადაადგილდეს და შეჯახების ძალა მყარი ზედაპირზე დაჯახების მსგავსი ხდება. ფეხები ან ხელები წყალს მცირე ფართობით ყოფენ, რაც ნიშნავს მნიშვნელოვნად ნაკლებ შეჯახების ძალას.

Რადგან სითხე შედარებით შეუკუმპებელია და იღებს ნებისმიერი ტაროს ფორმას, ძალის გადაცემის დროს მას რეალური უპირატესობა აქვს.

Ძალის გადაცემა

Ენერგიის გადაცემის ოთხი მეთოდი (მექანიკური, ელექტრული, ჰიდრავლიკური, პნევმატიკური) ყველა შეიძლება გადასცეს როგორც სტატიკური ძალა (პოტენციური ენერგია), ასევე დინამიკური ძალა (კინეტიკური ენერგია). როდესაც სტატიკური ძალა სითხეში გადაიცემა, რაღაც განსაკუთრებული ხდება.

Ძალის გადაცემა სითხეში

Განსხვავებით სხეულზე მოქმედი ძალისგან, შეკავებულ სითხეზე მოქმედი ძალა სითხეში წნევის სახით გადაიცემა — და წნევა სითხის ყველა წერტილში ტოლია.

Თუ ჩვენ ახდენთ ძალის მოქმედებას მოძრავ პისტონზე, რომელიც მდებარეობს სითხით სრულად შევსებული კონტეინერის ზედა ნაწილზე, ჩვენ მიერ გამოყენებული ძალა იწვევს წნევას, რომელიც სითხის შიგნით ყველა მიმართულებით თანაბრად გადაიცემა.

Მიუხედავად იმისა, თუ როგორ შეიქმნა ეს წნევა — პისტონის, ხელის, გრავიტაციის, სპირალის, შეკუმშული ჰაერის ან მათ ნებისმიერი კომბინაციის მეშვეობით — ერთხელ შეკავებულ სითხეში შესული ძალა გადაიქცევა წნევად და ყველა მიმართულებით თანაბრად გადაიცემა.

Რადგან სითხე იღებს ნებისმიერი კონტეინერის ფორმას, წნევა გადაიცემა მიუხედავად კონტეინერის ფორმის.

Ნახაზი 2-4: პისტონზე მოქმედებული ძალა სითხეში იძენს წნევის მნიშვნელობას. ეს წნევა ყველა მიმართულებით თანაბრად ვრცელდება — ეს არის ჰიდრავლიკის ძირეული პრინციპი.

Პასკალის კანონი

Სითხის თანაბრად ყველა მიმართულებით წნევის გადაცემის თვისება ეწოდება პასკალის კანონს, რომელიც მისი აღმომჩენელი ბლეზ პასკალის სახელითაა ცნობილი.

Პასკალის კანონის მათემატიკური ფორმულირება იგივეა, რაც პირველ თავში წარმოდგენილი წნევის ფორმულა:

Წნევის გამოზომებები

Წნევის გამომზომი მოწყობილობა ზომავს სისტემაში სითხეზე მოქმედებას ახდენ წნევას. ჰიდრავლიკურ სისტემებში ყველაზე გავრცელებული ორი ტიპია ბურდონის მილაკის გამომზომი მოწყობილობა და პისტონური ტიპის გამომზომი მოწყობილობა.

Ბურდონის მილაკის გამომზომი მოწყობილობა

Ბურდონის მილაკის გამომზომი მოწყობილობა შედგება ციფრბლოკის სახესა და მისი მიუთითებელისგან. მიუთითებელი დაკავშირებულია მრუდ, მოქნილ ლითონის მილაკთან, რომელსაც ბურდონის მილაკი ეწოდება. სისტემის წნევა შედის მილაკში შესასვლელის მეშვეობით. სკალა ჩვეულებრივ აღინიშნება psi, bar ან Pa ერთეულებში.

Როგორ მუშაობს ბურდონის მილაკი

Როგორც სისტემის წნევა იზრდება, კრული მილის შიგნითა და გარეთა ფართობებს შორის არსებული სხვაობა მილს გასწორების მიზნით მოქმედებს. ეს გასწორების მოძრაობა იწვევს ისარის მოძრაობას სკალაზე და აჩვენებს წნევას. ბურდონის მილის მანომეტრები სიზუსტის მაღალი ხარისხის საზომი საშუალებებია, რომლების სიზუსტე შეადგენს სრული სკალის 0,1–3,0 %-ს; ისინი გამოიყენება ლაბორატორიულ გამოცდებში ან სადმე, სადაც წნევის ზომვის სიზუსტე განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია.

Პისტონური ტიპის მანომეტრი

Პისტონური ტიპის მანომეტრი შედგება პისტონისგან, ბალანსირებადი სპირალისგან, ისარისგან და სკალისგან. სისტემის წნევა მოქმედებს პისტონის ზედაპირზე და აძლევს მას სპირალის მიმართულებით მოძრაობის ძალას. პისტონის მოძრაობა იწვევს ისარის მოძრაობას სკალაზე. სკალა კალიბრირებულია psi (ბარ)-ებში. პისტონური მანომეტრები მიმართულები და ეკონომიურია — ყოველდღიური სისტემის მონიტორინგის საერთოდ გამოყენებადი არჩევანი.

Ნახაზი 2-6. პისტონური ტიპის მანომეტრი: სისტემის წნევა აძლევს პისტონს სპირალის მიმართულებით ძალას. პისტონის გადაადგილება იწვევს ისარის მოძრაობას.

წნევის გარდაქმნა მექანიკურ ძალაში

Წნევის გადაცემა დახურული სითხის მეშვეობით მხოლოდ მაშინ არის სასარგებლო, როდესაც წნევა შეიძლება სადმე ხელახლა გადაიქცეს მექანიკურ ძალად. ეს არის აქტუატორის (შესრულების ელემენტის) ფუნქცია — ის იღებს ჰიდრავლიკურ წნევას და გადააქცევს მექანიკურ ძალად.

Ჰიდრავლიკური ცილინდრი არის აქტუატორის ერთ-ერთი ტიპი.

Ჰიდრაულური ცილინდრი

Ჰიდრავლიკური ცილინდრი იღებს ჰიდრავლიკურ წნევას და გადააქცევს მის წრფივ (ლინეარულ) მექანიკურ ძალად. შესაბამისი მექანიკური კავშირების მეშვეობით ის შეიძლება გადაიქცეს ბრუნვის მოძრაობადაც.

Ცილინდრის კონსტრუქცია

Ცილინდრის ძირეული ნაკეთობებია: სხეული (ტრუბა), ბოლო ფარდები, პისტონი, პისტონის ძელი და შესასვლელი/გამოსასვლელი პორტები. თითოეულ ბოლოს აქვს ერთი ბოლო ფარდა. პისტონი შეიძლება გადაადგილდეს სხეულში. ძელი დაკავშირებულია პისტონთან. სხეულის თითოეულ ბოლოს მდებარე შესასვლელი და გამოსასვლელი პორტები საშუალებას აძლევენ სამუშაო ზეთს შევიდეს და გავიდეს.

Ნახაზი 2-8. ჰიდრავლიკური ცილინდრის განივკვეთა. ზეთი შედის ერთ პორტში, აწევს პისტონს და ძელი გამოიწევს. მეორე პორტიდან გამომავალი ზეთი დაბრუნდება რეზერვუარში.

Როგორ მუშაობს ცილინდრი

Როდესაც ცილინდრის შესასვლელი პორტი დაკავშირებულია სისტემას, ცილინდრი ხდება სისტემის ნაკლებად გამოყოფილი ნაკრები. წერტილიდან A წნევა გადაეცემა სისტემის მეშვეობით ცილინდრის შიგნით მოთავსებულ პისტონზე. ეს წნევა, რომელიც მოქმედებს პისტონის ზედაპირზე, წარმოქმნის მექანიკურ ძალას წერტილში B — ძრავის ბოლოში.

Წნევის დაწოლა

Როდესაც წნევა გადაეცემა დახურული სითხის მეშვეობით, რაღაც მოძრავი ნაკრები იწარმოებს ამ წნევას. ამ მაგალითებში ყველა შემთხვევაში მოძრავი ნაკრები არის პისტონი. ძალის გაყოფა პისტონის ფართობზე გვაძლევს სისტემაში არსებულ წნევას (P = F/A).

მექანიკური ძალის გამრავლება

Ჰიდრავლიკა შეუძლია მექანიკური ძალის გამრავლება. გამრავლების კოეფიციენტი დამოკიდებულია ჰიდრავლიკური ცილინდრის პისტონის ფართობზე (in² ან cm²). რადგან წნევა თანაბრად გადაეცემა დახურული სითხის მეშვეობით, თუ გამომავალი ცილინდრის პისტონის ფართობი მეტია ვიდრე შემავალი პისტონის ფართობი, გამომავალი ძალა იქნება მეტი შემავალ ძალაზე.

Მაგალითი: 5000 ფუნტი (22 200 ნიუტონი) ძალა მოქმედებს 10 in² (64,52 cm²) ფართობის მქონე პისტონზე და წარმოქმნის წნევას:

Იგივე 500 psi მოქმედებს 15 დუმბელი² (96,78 სმ²) გამომავალ პისტონზე:

Ნახაზი 2-9. მექანიკური ძალის გამრავლება. იგივე წნევა მოქმედებს ორივე პისტონზე, მაგრამ უფრო დიდი პისტონი უფრო მეტ ძალას ქმნის. F = P × A.

Წნევის გაძლიერებელი

Წნევის გაძლიერებელი (რომელსაც ასევე ბუსტერს ანუხსენებელს ანუხსენებელს უწოდებენ) შეიძლება ჰიდრავლიკური წნევის გაძლიერება. ის იყენებს ორ პისტონს, რომლებიც ერთი ბორბალით არის შეერთებული ერთი სახლის შიგნით, რომელსაც შესასვლელი, გამოსასვლელი და გამოდინების პორტები აქვს. დიდი პისტონი გრძნობს სისტემის წნევას; მისი მიერ შექმნილი ძალა გადაეცემა პატარა პისტონს, რომელიც უფრო მაღალ გამომავალ წნევას ქმნის, რადგან მისი ფართობი ნაკლებია.

Როგორ მუშაობს წნევის გაძლიერებელი

Დიდი პისტონი გრძნობს სისტემის წნევას და ამ ძალას გადასცემს შესაბამისი ძალით საყრდენ ძელზე მეშვეობით პატარა პისტონს. რადგან პატარა პისტონს აქვს უფრო მცირე ფართობი, მის ბოლოში გამოსატანი წნევა მაღალია — წნევა გაძლიერდება.

Მაგალითად: 5 000 ფუნტი (22 200 ნ) ძალა მოქმედებს დიდ პისტონზე (ფართობი: 15 კვ. დუйმი / 96,78 კვ. სმ). წნევა = 333 psi (22,9 ბარი). ეს ძალა გადაეცემა პატარა პისტონს (ფართობი: 0,76 კვ. სმ). გამოსატანი წნევა = 5 000 ფუნტი / 0,76 კვ. სმ × (1/10 000) = 2 000 psi (137,9 ბარი). გამოსატანი ძალა = 30 000 ფუნტი (133 200 ნ).

Წნევის გაძლიერებლების გამოყენების ერთ-ერთი გავრცელებული შემთხვევა არის მიმაგრების მოწყობილობებში.

Ნახაზი 2-11. წნევის გაძლიერებელი. დიდი პისტონი გადასცემს თავის ძალას პატარა პისტონს, რომელსაც მნიშვნელოვნად უფრო მცირე ფართობი აქვს — რაც გამოსატანი წნევის მნიშვნელოვნად გაზრდას იწვევს.

Ჰიდრავლიკური ენერგიის გადაცემა

Ჰიდრავლიკის (ან სხვა ენერგიის გადაცემის მეთოდის) გამოყენების მიზანი მანქანაში არის სასარგებლო მუშაობის შესრულება. ცილინდრის მუშაობის შესასრულებლად მას უნდა მოახდენოს ძალის მოქმედება ტვირთზე და გადაადგილოს იგი გარკვეული მანძილით — ამიტომ სისტემას სჭირდება კომპონენტი, რომელიც შეძლებს ენერგიის გამოყენებას სითხის უწყვეტი ნაკადის მისაღებად.

Ჰიდრაულიკური აკუმულატორი

Ამდენამდე ჩვენ რას განვიხილეთ და რაც დახურულ სითხეში წნევას ქმნის, ყველა იგი პისტონებსა და ცილინდრებს იყენებს. პისტონი ახდენს ძალის მოქმედებას; ცილინდრი კი სითხეს აფარებს. ამ ტიპის მოწყობილობას აკუმულატორს ჰქვია.

Აკუმულატორი შეძლებს წნევის ქვეშ მყოფი სითხის პოტენციური ენერგიის შენახვას. ეს შენახული პოტენციური ენერგია შეიძლება გარდაიქმნას მუშაობის ენერგიად (ნაკადი და წნევა).

Მაგალითად: 500 psi (34,5 ბარი) აკუმულატორი აძლევს წნევას ტვირთის გადასატანად. შენახული 500 psi-დან 400 psi (27,6 ბარი) გამოიყენება ტვირთის წინააღმდეგობის преодолებად, ხოლო დარჩენილი წნევა გარდაიქმნება ნაკადად ტვირთის გადასატანად.

Აკუმულატორებს აქვს შეზღუდვა: თუ ტვირთი ძალიან დიდია, შეიძლება არ იყოს საკმარისი წნევა მის გადალახვას, ამიტომ არ შეიძლება მუშაობის შესრულება. ასევე, როგორც კი შენახული სითხე სრულად გამოიყენება, სითხის გამოტაცემი შეწყდება.

Ტვირთის გადალახვას და სითხის უწყვეტი მიწოდების უზრუნველყოფას საჭიროებს სხვა მოწყობილობა — პოზიტიური განტოლების ჰიდრავლიკური პომპა.

Ნახაზი 2-12. აკუმულატორის მუშაობა. შენახული წნევა შეიძლება გადაადგილოს ტვირთი, მაგრამ როგორც კი სითხე ამოიხარჯება, გამოტაცემი შეწყდება — აკუმულატორი თავისთავად ვერ უზრუნველყოფს უწყვეტ მუშაობას.

Პოზიტიური განტოლების ჰიდრავლიკური პომპა

Პოზიტიური განტოლების პომპა სითხის უწყვეტ გამოტაცემს ქმნის მეტალური ან როტაციული შიგა მოძრაობის მეშვეობით. ის ამოწიეს როგორც კინეტიკურ ენერგიას (გამოტაცემს), ასევე წნევის ენერგიას — უწყვეტი ჰიდრავლიკური მუშაობის შესასრულებლად საჭიროებულ სამუშაო ენერგიას.

Მიერთებითი პისტონის ქულა

Რეციპროკური პისტონური პუმპა შედგება პისტონისგან, რომელიც შეერთებულია ძრავასთან ან ელექტროძრავასთან კრანკის ან კამის მეშვეობით. შესასვლელი და გამოსასვლელი აღჭურვილია ბურთულის ტიპის შემოწმების ვალვებით. როდესაც პისტონი გამოიყვანება, შიგა მოცულობა გაფართოვდება, შესასვლელი ბურთულა გაიხსნება და სითხე შევა შიგნით. როდესაც პისტონი შეიყვანება, მოცულობა შეიკუმშება, წნევა იზრდება, შესასვლელი ბურთულა დაიხურება და გამოსასვლელი ბურთულა გაიხსნება — რაც სითხის სისტემაში გატანას უზრუნველყოფს. უწყვეტი წინ-უკან მოძრაობა წარმოქმნის პულსირებად სითხის ნაკადს; წნევა შეიძლება იყოს ნებისმიერი, როგორც სისტემას სჭირდება.

Ნახაზი 2-13. რეციპროკური პისტონური პუმპა. პისტონი მოძრაობს შიგნით და გარეთ, შესასვლელი შემოწმების ვალვის მეშვეობით ჩამოიყვანს ზეთს და გამოსასვლელი შემოწმების ვალვის მეშვეობით გამოყოფს მას.

Როტაციული დადებითი განტვირთვის პუმპა

Სამრეწველო ჰიდრავლიკურ სისტემებში ყველაზე გავრცელებული პუმპა არის როტაციული დადებითი განტვირთვის პუმპა. ის წარმოქმნის შედარებით გლუვ, წნევით შევსებულ ნაკადს და მისი მართვა ელექტროძრავით ან ძრავით მარტივია. ბრუნვის ელემენტის თითოეული ბრუნი განსაკუთრებული მოცულობის სითხის გადაადგილებას უზრუნველყოფს.

Როტაციული პომპის კონსტრუქცია

Როტაციული პომპა შედგება კორპუსისა და ბრუნვადი აგრეგატისგან. კორპუსს აქვს შესასვლელი და გამოსასვლელი. ბრუნვადი აგრეგატი ქმნის სითხის მოძრაობას და წნევას. ნაჩვენები მაგალითი შეიცავს როტორს და ვანებს, რომლებიც თავისუფლად შეიძლება გამოვიდნენ და შევიდნენ როტორის ღრამეებში.

როტორული პომპის მუშაობის პრინციპი

Ბრუნვადი აგრეგატი მოთავსებულია კორპუსში ეკცენტრულად (ცენტრიდან გადახრილად) და დაკავშირებულია ძრავასთან საყრდენი ღერძით — როტორი ბრუნავს. როცა როტორი ბრუნავს, ცენტრიფუგული ძალა ვანებს გარეთ აგდებს კორპუსის კედელზე, რის შედეგად იქმნება დახურული კომპარტიმენტები. შესასვლელი მხარეს კომპარტიმენტის მოცულობა იზრდება და სითხე შეიძლება შევიდეს; გამოსასვლელი მხარეს კი კომპარტიმენტი შეიკუმშება, წნევა იზრდება და სითხე სისტემიდან გამოიტანება. პომპა ქმნის მხოლოდ სისტემაში არსებული მინიმალური წინააღმდეგობის შესაბამის წნევას — ამ მნიშვნელობაზე მეტს არ ქმნის.

Ნახაზი 2-15. როტაციული ვანებიანი პომპა. ვანები კორპუსის კედელზე დაჭერილი იქმნიან კომპარტიმენტებს, რომლებიც როტორის ბრუნვის დროს გაფართოვდება (შესასვლელი) და შეიკუმშება (გამოსასვლელი).

Წინააღმდეგობა და წნევა

Ჰიდრავლიკურ სისტემაში წნევა და წინაღობა პირდაპირ დაკავშირებულია. პუმპა სითხეს სისტემაში აგდებს; წნევის დონე განისაზღვრება წინაღობის დონით. მაღალი წინაღობა → მაღალი წნევა; დაბალი წინაღობა → დაბალი წნევა. სითხის გატეკვის წინაღობა განსაზღვრავს რამდენად მაღალი წნევა იქმნება.

Პუმპაზე მოქმედებადი წინაღობა

Პუმპა სამუშაო წინაღობის ორ ტიპს აწყდება: ტვირთის წინაღობასა და გატეკვის წინაღობას. თუ გატეკვის წინაღობას უგულებელვყოფთ, ერთადერთი წინაღობა არის ტვირთი. თუ ტვირთის წინაღობის ძლევას 200 psi (13.8 ბარ) სჭირდება, პუმპა 200 psi წნევას იქმნის და ჰიდრავლიკურ სამუშაო ენერგიას აქტიუატორში აგდებს, რომელიც შემდეგ ტვირთს აძრავს.

Გატეკვის წინაღობა ყოველთვის არსებობს. ის იძულებს პუმპას პრიმ მუვერიდან მეტი ენერგია მიიღოს და მის ძლევას გადალახვის მიზნით მაღალი წნევა იქმნოს.

Ნახაზი 2-16. წინაღობა და წნევა. პუმპის წნევა იმ საერთო წინაღობის ძლევას გადალახვის მიზნით იზრდება — ტვირთის წინაღობას და გატეკვის (ხახუნის) წინაღობას.

Დამატებითი ენერგიის გარდაქმნა

Დამატებითი ენერგია, რომელსაც პუმპი აძლევს სითხეს სიკვედრის წინააღმდეგ მოძრაობის ძალის გადალაგებისთვის, არ იქცევა სასარგებლო ჰიდრავლიკურ სამუშაო ენერგიად აქტუატორში — ის მოიხმარება სიკვედრის ხახუნით. ეს «მოხმარებული» ენერგია არ იკარგება ენერგიის შენახვის სამართლის მიხედვით; ის გარდაიქმნება სითბოდ, რაც ამატებს სითხის ტემპერატურას. ეს სითბო არის სისტემის უეფექტობა.

Სიჩქარე და სითხის სიჩქარე

Დინამიკურ (მოძრავ) ჰიდრავლიკურ სისტემაში სითხე მოძრაობს მილებში გარკვეული სიჩქარით (სიჩქარე). სიჩქარე იზომება ფუტ/წმ (ფუტი წამში) ან მ/წმ (მეტრი წამში).

Სითხის მოცულობა, რომელიც გადის გარკვეული წერტილის გარშემო ერთეულ დროში, ეწოდება სითხის სიჩქარეს. ჰიდრავლიკურ სისტემებში ერთეული ჩვეულებრივ არის gpm (აშშ-ის გალონი წუთში) ან Lpm (ლიტრი წუთში).

Სიჩქარე და სითხის სიჩქარე ერთმანეთთან არიან დაკავშირებული: რათა 5 გალონიან (18,95 ლ) კონტეინერი ერთ წუთში შევავსოთ დიდი მილის მეშვეობით, სითხე უნდა მოძრაობდეს 10 ფუტ/წმ (3,04 მ/წმ) სიჩქარით. ნახევარი იმდენად პატარა მილის მეშვეობით იგივე 5 gpm მისაწოდებლად სითხე უნდა მოძრაობდეს 20 ფუტ/წმ (6,10 მ/წმ) სიჩქარით. სითხის სიჩქარე იგივეა; სიჩქარე განსხვავდება.

Ნახაზი 2-17 ერთნაირი სიჩქარის დინება, განსხვავებული სიჩქარე. პატარა მილში სითხე უნდა მოძრაოს უფრო სწრაფად, რათა წუთში იგივე მოცულობა გაიაროს.

Ხახუნი გამოიყოფა სითბო

Სითხე, რომელიც ჰიდრავლიკურ მილებში მოძრაობს, ხახუნის გამო გამოყოფს სითბოს — რაც უფრო სწრაფად მოძრაობს, მით უფრო მეტი სითბო წარმოიქმნება. სამრეწველო გამოყენებაში რეკომენდებული სითხის სიჩქარე პუმპისა და მოქმედების ელემენტის შორის ხაზებში არის 15 ფუტ/წმ (4,572 მ/წმ).

Მილის მოხრილება გამოიყოფა სითბო

Სწორი მილის გასწვრივ მოძრავი სითხე, რომელიც მილის მოხრილებას აღწევს, უნდა მოახდინოს მიმართულების მოკლე ცვლილება. სითხის მოლეკულები ეჯახებიან ერთმანეთს და მილის კედელს — ეს ასევე გამოიყოფა სითბოს. მილის ზომის მიხედვით, ერთი 90°-იანი მილის მოხრილება შეიძლება გამოიყოს იმდენი სითბო, რამდენიც რამდენიმე ფუტი სწორი მილის გასწვრივ მოძრავი სითხე გამოიყოფს.

Წნევის სხვაობა

Წნევის სხვაობა არის სისტემაში ნებისმიერი ორი წერტილს შორის წნევის სხვაობა. წნევის სხვაობა თავის მხრივ გვეუბნება ორ რამეს:

1. Ის აჩვენებს, რომ ამ ორი წერტილს შორის არსებობს ჰიდრავლიკური სამუშაო ენერგია (წნევით შევსებული, მოძრავი სითხე).
2. Ეს არის ჰიდრავლიკური ენერგიის რაოდენობის საზომი, რომელიც ორ წერტილს შორის თბოდ იქცევა.

Მაგალითად: წნევის მანომეტრი №1 აჩვენებს 200 psi (13,79 ბარს); წნევის მანომეტრი №2 აჩვენებს 180 psi (12,41 ბარს). სხვაობა არის 20 psi (1,38 ბარი). ეს ნიშნავს:

3. Სითხე მოძრაობს მანომეტრი №1-დან მანომეტრი №2-სკენ.
4. 20 psi ჰიდრავლიკური ენერგია თბოდ იქცა სითხის მოძრაობის შემდეგ წარმოშობილი ხახუნის გამო მანომეტრებს შორის.

Ნახაზი 2-19. წნევის სხვაობა. ამ მილის მონაკვეთზე 20 psi-იანი წნევის დაკლება მიუთითებს სითხის მოძრაობის არსებობაზე და ასახავს ხახუნის გამო დაკარგული ჰიდრავლიკური ენერგიის რაოდენობას.

Ჰიდრავლიკური სისტემებში თბოს შემცირების დიზაინი

Ჰიდრავლიკური ენერგიის თბოდ გარდაქმნა ნიშნავს, რომ სისტემა ენერგიას აკარგავს. ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად დიზაინერებმა უნდა აირჩიონ სწორი ზეთის ვისკოზიტეტი, მილების სწორი ზომები და შემცირდეს მოხრილობებისა და შეერთებების რაოდენობა. ყველა ეს ამცირებს სითხის მოძრაობის წინააღმდეგობას და შესაბამად ამცირებს თბოს სახით დაკარგულ ენერგიას.

Ნახაზი 2-20. სითხის მოძრაობის რეალურ წრედში თბოს წარმოქმნა. ყველა მილი, შეერთება, მოხრილობა და ვალვა წნევის დაკლებასა და ენერგიის დაკარგვას უწყობს ხელს.