Velocis Solutions Caspian Plaza II, 12th Floor, Baku az1065

CHAPTER 6 

 

VELOCIS SOLUTIONS @2018 

 

                         11 

Reynolds number = 

900×1×80×10

−3

1.36×10

−3

 = 5.3×10

4

 

 

Relative roughness 

=

 0.46/80 

=

 0.0006 

Friction factor from Moody chart (refer to Fluid Flow chapter), f 

= 

0.0027 

Length including miscellaneous loses 

=

 100 + (600×80×10

-3

) 

=

 148 m 

Pressure drop, ∆P

f

 

= 

80×0.0027× 

148

80×10

−3

 

×900×

1

2

2

=

 17,982 N/m

2

=

 17,982/(900×9.8)= 

=

2.03 m liquid 

 

Total head 

= 

9.4 + 2.03 

=

 11.4 m 

 

To find the system curve the calculations were repeated for the velocities shown in the table below:    

       

Velocity 

 [m/s] 

Flow rate  

[m3/h] 

Static head 

         [m] 

Dynamic head  

[m] 

Total head 

 [m] 

1.0 

18.1 

9.4 

2.0 

11.4 

1.5 

27.2 

9.4 

4.3 

14.0 

2.0 

36.2 

9.4 

6.8 

16.2 

2.5 

45.3 

9.4 

10.7 

20.1 

3.0 

54.3 

9.4 

15.2 

24.6 

 

 

            

 

 

Plotting these values on the pump characteristic gives the operating point as 18.5 m at 

40.0 m

3

/h and the pump efficiency as 79 per cent. 

 

---

 

 

CHAPTER 6 

 

VELOCIS SOLUTIONS @2018 

 

                         12 

Capacity control 

 

Generally, pumping system demands to work under capacity range rather than at fixed capacity. 

For maintaining controlled flow rate the change in one or both pump curves is required. 

The traditional method for controlling flow rate is utilizing throttling valve at the pump discharge 

line.  Doing  so  system  head  is  artificially  increased  to  give  the  desired  flow  in  accordance  with 

performance  curve.  However,  this  gives  rise  some  basic  mechanical faults  that  leads to  drop  in 

pump  efficiency.  Variable  speed  driver  is  therefore  used  mainly  to  prevent  efficiency  problem. 

Pump head curves are adjusted with varying frequency driver in accordance with the affinity law 

(explained in following subsection). 

Variable speed system has other advantages. Since there is no closed valve at the discharge of the 

pump, soft start of pump is possible without consuming high amount of energy from motor. At 

constant speed system, shaft deflection increases with pressure imbalance around the impeller. 

However,  within  variable  speed  driver  pressure  is  relatively  equal  all  around  the  impeller  and 

therefore, shaft deflection is less. Hydraulic noise is decreased as well and there is no maintenance 

of throttling valve concern. 

 

 

                      

                                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) change speed                                                                                  b) throttle 

 

                                 Figure 7.9: Capacity control of a centrifugal pump 

 

---