pumppausvoimaa

Pumppausvoima on termi, jota käytetään kuvaamaan pumpun toimittamaa energiaa, jolla nesteen tai kaasun liikuttaminen järjestelmässä tapahtuu. Se mittaa energian siirtämisen nopeutta fluideille ja on keskeinen suure sekä hydraulisissa järjestelmissä että biologisessa kontekstissa. Pumppausvoimaa voidaan tarkastella sekä teknisissä että fysiologisissa yhteyksissä.

Hydraulisessa kontekstissa pumppausvoima ilmenee hydraulisena tehona P_h = Δp · Q, jossa Δp on paine-ero pumpun sisääntulo- ja ulostulo välillä ja Q on tilavuusvirta (m^3/s). Teho ilmoitetaan watteina (W); kokonaisteho, jonka pumpuista vaaditaan sähköin, saadaan jakamalla hydraulinen teho hyötysuhteella η: P_in = P_h / η. Esimerkki: paine-ero 200 kPa ja tilavuusvirta 0,01 m^3/s antaa hydraulisen tehon 2 000 W (2 kW).

Biologiassa pumppausvoima voi viitata sydämen pumppauskykyyn. Tällöin P_heart ≈ CO × MAP, missä CO on minuuttitilavuus (L/min) ja MAP on mean arterial pressure. Levossa pumppausvoima on tyypillisesti noin 1–2 W, ja rasituksessa se voi nousta useisiin watteihin. Esimerkkinä, CO noin 5 L/min ja MAP noin 100 mmHg antavat noin 1–2 W levossa, suuremmassa rasituksessa arvo voi kasvaa merkittävästi.

Yleisesti pumppausvoiman arvo riippuu pumpun koosta, fluidin tiheydestä ja viskositeetista sekä paine- ja virta-arvoista. Yksikkönä käytetään wattia (W); pienissä käytännön sovelluksissa teho voidaan ilmoittaa myös kilowatteina tai hevosvoimina (1 hp ≈ 746 W).