Aksiaalivirtauspumput Funktio perustuu periaatteeseen, jonka mukaan momentti on nestettä ensisijaisesti aksiaalisuunnassa, käyttämällä potkurityyppisiä juoksupyöriä. Toisin kuin keskipakopumput, jotka tuottavat pään keskipakovoiman läpi, aksiaalivirtauspumput tuottavat pään nostamalla nestettä akselin akselia pitkin. Tämän vuoksi kehittynyt pää on suhteellisen alhainen, ja jopa vähäiset purkauspaineen (takapaineen) nousut vaikuttavat merkittävästi virtausnopeuteen. Äkillinen nousu alavirran vastus - kuten osittain sulkeva venttiili tai roskien kertyminen - voi johtaa huomattavaan läpäisyn laskuun. Tämä tekee aksiaalivirtauspumppuista vähemmän anteeksiantavaa järjestelmissä, joissa takapainike voi muuttua nopeasti.
Aksiaalivirtauspumpun painevirtausominaisuus (tunnetaan myös nimellä pumpun käyrä) on melkein vaakasuora laajalla virtausnopeudella. Vaikka tämä sallii pumpun toimia vaihtelevien virtausvaatimusten välillä ilman dramaattisia paineen muutoksia vakaissa olosuhteissa, se asettaa haasteita, kun olosuhteet vaihtelevat arvaamattomasti. Vastauksena äkilliselle kysyntälle tai nousulle käyrän tasaus tarjoaa minimaalisen pään säätöalueen, mikä mahdollisesti johtaa virtauksen värähtelyyn, epävakauteen tai toimintaan suunnittelupisteissä, joissa tehokkuus ja luotettavuus heikentävät. Tämä käyttäytyminen on jyrkästi ristiriidassa säteittäisten tai sekavirtaisten pumppujen kanssa, joiden jyrkempiä käyrät luontaisesti puskurijärjestelmän transientit.
Nopeat vastapainemuutokset voivat johtaa ohimeneviin ilmiöihin, kuten hydraulisiin nousuihin, etenkin pitkissä putkilinjajärjestelmissä, joissa vesivasaravaikutukset voivat levittää. Aksiaalivirtauspumput ovat erityisen alttiita näille tapahtumille niiden suurten juoksupyörän terien ja avoimen virtauksen suunnittelun vuoksi. Jos virtaus on yhtäkkiä rajoitettu tai käänteinen, juoksupyörän terät voivat kokea virtauksen erottelua tai pysähtymistä, mikä tuottaa vaikeaa turbulenssia ja epäsymmetristä kuormitusta. Äärimmäisissä tapauksissa, kun purkauspaine ylittää sisääntulon paineen, virtauksen kääntäminen voi tapahtua, pyörittäen juoksupyörää taaksepäin ja vahingollisia akselitiivisteitä, laakereita tai moottorikomponentteja. Näiden vaikutusten estämiseksi ylijännityksen pidättäjat, laajennuskammiot tai peruuttamisen vastaiset tarkistusventtiilit on suunniteltava oikein järjestelmään.
Aksiaalivirtauspumpun juoksupyörä on suunniteltu toimimaan tasapainoisissa virtausolosuhteissa. Kuitenkin, kun järjestelmän paineen tai virtausnopeuden nopeat muutokset tapahtuvat, moottorin vaativa vääntömomentti muuttuu melkein hetkessä. Tämä asettaa moottorin vaihtelevat sähkökuormat ja voi johtaa ylikuumenemiseen, vähentyneeseen tehokertoimeen ja sähköiseen epävakauteen, jos sitä ei liity oikein. Mekaaninen kuormitusvaihtelu ilmenee myös akselin aksiaalisten työntövoiman vaihteluina, mikä korostaa laakereita ja mekaanisia tiivisteitä. Pystysuuntaisissa kokoonpanoissa, joissa pumpun akseli on pitkä ja voi sisältää viivalaakereita, äkilliset aksiaalikuormitussiirrot voivat aiheuttaa akselin taipumat tai väärinkäytön.
Luotettavan toiminnan varmistamiseksi järjestelmän transienttien aikana aksiaalivirtauspumput yhdistetään usein automatisoituihin ohjausarkkitehtuureihin. Näitä ovat muuttuvan taajuusasemat (VFD), jotka säätelevät moottorin nopeutta reaaliaikaisen järjestelmän palautteen perusteella, mikä mahdollistaa virtauksen tuotoksen asteittaisen säätämisen vasteena muuttuvaan kysyntään. Monimutkaisemmissa järjestelmissä PLC: t (ohjelmoitavat logiikkaohjaimet) ja SCADA-järjestelmät integroituvat paine-muuntimiin, virtausmittariin ja lämpötila-antureihin suljetun silmukan ohjauksen aikaansaamiseksi. Nämä säätimet estävät pumpun ylikuormituksen, minimoivat energian käytön ja vakauttavat purkausominaisuudet. PID-ohjaimien lisääminen parantaa edelleen sujuvia siirtymiä ramppi-, sammutus- tai kuormituskytkentätapahtumien aikana.