1. سرعة السائل (v = Q / A)

تمثل سرعة السائل مدى سرعة انتقال السائل عبر خط الأنابيب الخاص بك. ويتم حسابها بقسمة معدل التدفق الحجمي (Q) على مساحة المقطع العرضي الداخلي للأنبوب (A).

• الماء واللزوجة المنخفضة (< 100 cP): تتراوح السرعات المثلى من 1.5 إلى 2.2 م/ث. تجاوز 2.5 م/ث يزيد من خسائر الاحتكاك بشكل متضاعف ويخلق مخاطر المطرقة المائية.
• السوائل اللزجة (> 100 cP): يجب إبقاء السرعة أقل من 0.8 - 1.2 م/ث لمنع المقاومة الشديدة في أنابيب السحب وحدوث كافيتاسي.

2. رقم رينولدز (Re = ρ * v * d / μ)

رقم رينولدز هو قيمة خالية من الأبعاد تشير إلى ما إذا كان نظام التدفق داخل الأنبوب هو تدفق صفائحي (طبقات ناعمة ومتوازية) أو تدفق مضطرب (خلط عشوائي ودوامات).

• التدفق الصفائحي (Re < 2,100): شائع في السوائل عالية اللزوجة. تزداد خسارة الاحتكاك خطياً مع السرعة.
• منطقة الانتقال (2,100 ≤ Re < 4,000): نظام غير مستقر حيث يتناوب التدفق بين الحالتين الصفائحية والمضطربة.
• التدفق المضطرب (Re ≥ 4,000): نموذجي للسوائل الشبيهة بالماء. تصعد خسائر الاحتكاك بشكل كبير بسبب الدوامات المضطربة.

3. معادلة دارسي-فايسباخ لفقد الضغط

لحساب انخفاض ضغط الاحتكاك (فقد الارتفاع الحركي) على طول الأنبوب المستقيم، يتم تطبيق معادلة دارسي-فايسباخ:

حيث f هو عامل الاحتكاك (يتم تحديده باستخدام معادلة Hagen-Poiseuille للتدفق الصفائحي وتقريب Blasius للأنظمة المضطربة)، L هو طول الأنبوب، d هو القطر، و ρ هي كثافة السائل. هذا يمثل قوى مقاومة القص بين السائل وجدران الأنبوب الداخلية.

4. تصحيح اللزوجة للمضخات الغشائية

على عكس المضخات الطاردة المركزية، فإن المضخات الغشائية المزدوجة التي تعمل بالهواء (AODD) ممتازة في التعامل مع السوائل عالية اللزوجة. ومع ذلك، فإن السوائل الكثيفة تزيد من مقاومة التدفق الداخلية داخل كرات الصمام والمشعبات، مما يقلل من كفاءة الإزاحة. تتطلب قواعد الأبعاد الهندسية القياسية خفض سعة تدفق المضخة (من 15% خسارة في الكفاءة وحتى 90% للزوجة العالية جداً) لتحديد مضخة ذات مشعبات أكبر، مما يمنع إجهاد الغشاء والكافيتاسي.