遠心ポンプにおいて、特性を表わすための値として、吐出し量、全揚程、効率、回転速度、NPSH3などがあります。 吐出し量、全揚程及び回転速度の数値によって、ポンプの大きさや形状はいろいろと変わります。 したがって、一つの特性数を用いて、ポンプの特性や形状を表すことができれば、性能評価、性能予測、比例設計などに利用でき、非常に便利になります。

そこで、ポンプの相似則から、比速度Nsという特定数が導入されるようになりました。比速度Nsは次式で表しますが、無次元数ではなく単位を持った特定数です。

ここに、Q：吐出し量（m³/min）、H：全揚程（m）、N：回転速度（min-1）であり、最高効率点の値を用います。

多段ポンプの場合には全揚程H は1段当たりの全揚程、両吸込形羽根車の場合には吐出し量Q を半分にして計算します。

図2-4-1に示す形状が異なる３種類の羽根車について、Ns がどうなるかを見てみましょう。

図2-4-1　羽根車の形状

表2-4-1：羽根車の諸寸法

羽根車	羽根車直径	出口幅	目玉外径	目玉内径
A	D2A	B2A	DSA	ｄｎA
B	D2B	B2B	DSB	ｄｎB
C	D2C	B2C	DSC	ｄｎC

図2-4-1にある諸寸法を表2-4-1に示す記号として、羽根車を次のように設計します。

π・D2A・B2A= π・D2B・B2B=π・D2C・B2C

DSA=DSB=DSC

dnA=dnB=dnC

こうすることによって、最高効率点（BEP=Best Efficiency Pointという）の吐出し量Qを同一にすることができ（厳密に言うとNs によって少し異なります） 、 また全揚程H は羽根車直径の2乗に比例するので、3種類のうち、いずれかの性能が判っていれば、そのほかの性能は予想できます。

羽根車Aの寸法と性能を表2-4-2の値として、かつ、羽根車Bと羽根車Cの羽根車直径と出口幅を表2-4-2の値で設計すると、同表のような性能が予想されます。 そして、Ns を計算すると、羽根車Aは123、羽根車Bは189、羽根車Cは347になります。

表2-4-2：ポンプの性能

	羽根車直径(mm）	出口幅(mm）	Q@BEP(m³/min)	H@BEP(m)	N(min-1)	Ns@BEP
A	240	7.5	1.167	77	2950	123
B	180	10	1.167	43.3	2950	189
C	120	15	1.167	19.3	2950	347

先に、厳密に言うとNs によって吐出し量Qは少し異なると書きました。その理由は次によります。

・ポンプの性能は、羽根車だけで決まるのではなく、ケーシングの設計によって変わる。

・羽根車の翼長さはNs が大きいほど短くなる。

・円板摩擦損失及び体積効率がNs によって変わる。

さて、図2-4-1に示す羽根車のNsが左から123、189、347になりましたが、図2-4-2にNsが100から1500の羽根車の形状を参考に示します。 Nsによって、ポンプの形式を図2-4-3にあるように、遠心、斜流及び軸流と分けて呼ぶことがあります これら３種類の区分けは、Nsを厳密に「いくら」と規定してはいません。最後に、図2-4-4に羽根車の外観を示します。

図2-4-2：Nsごとの羽根車の形状

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図2-4-3：ポンプの形式

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図2-4-4：羽根車の外観

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