FORMULES de PHYSIQUE
Firefox, Chrome et Safari.
POMPES à LIQUIDES
-pompes à liquides
Une pompe à liquide appartient à l'une des familles suivantes :
-les pompes volumétriques (à piston, à diaphragmes, à vis, à palettes, doseuses....)
domaine d'utilisation : pression 1 à 5.000 bars et débit 0,1 à 10 m3/h
-les pompes à turbine (turbo-pompes) dont centrifuges et à hélice....éventuellement immergées
domaine d'utilisation : pression 1 à 10 bars et débit 5 à 50.000 m3/h
Pour tous ces appareils, les rendements vont de 50 à 95%
POMPE CENTRIFUGE POUR LIQUIDES
Cet appareil est constitué de: une tubulure d'aspiration, une centrifugeuse de fluide constituée d'un rotor (roue à aubes) entraînée par un moteur (ou une turbine) et une tubulure de refoulement
-puissance de la pompe P = Q.ρ'.g.lhm
où P(W)= puissance développée
P est r fois moindre que la puissance fournie, si r (en %) est le rendement de la pompe
Q(m/s)= débit-volume
g(9,81 m²/s = pesanteur
h(m)= hauteur manométrique (c'est à dire la hauteur de liquide équilibrant la pression de refoulement
ρ'(kg/m3) est la masse volumique du liquide
-charge hydraulique
Au sens strict, une charge (hydraulique aussi bien que mécanique) est un poids (une force)
Mais en pratique, le terme "charge" est un abrégé de "charge par surface" et c'est donc une pression (et perte de charge veut également dire diminution de pression)
-lois de similitudes
Une série de formules pratiques (dites de Rateau) donnent les relations entre les paramètres d'une pompe centrifuge :
P # ρ'.ω3.lΦ5 avec Q # ω.lΦ3 et lhm # ω2.lΦ2 / g
où les symboles sont les mêmes que ci-dessus, avec en outre lΦ (m) = diamètre de la turbine et ω(tour/mn)= vitesse angulaire de la turbine
On tire des 2° et 3° relations ci-dessus ω = g3/2.h3/2 / Q1/2 et cette valeur (de vitesse angulaire) est nommée vitesse spécifique de la machine (en tr/mn) on prend alors Q en l/s et h en m.
-paramètrage anti-cavitation
Le risque de cavitation d'une pompe est fort atténué quand la hauteur manométrique d'aspiration est assez grande.Cette capacité aspirante est dite NPSH (net positive sunction head)
Elle est mesurée et exprimée en hauteurs manométriques de liquide
NPSH = (p0 – pvs) / ρ'.g + ph – ppc + NPSHf
avec po (Pa)= pression au niveau de l'aspiration
pvs (Pa)= pression de vapeur saturante
ρ'(kg/m3)= masse volumique du liquide aspiré
g'm²/s)= pesanteur
ph(m)= dénivelé à aspirer (pression, exprimée en hauteur d'eau)
ppc (m)= pression perte de charge -en m de fluide aspiré-
NPSHf = complément accélérateur de NPSH donné par le fabricant de pompe (en général 0,3 à 0,5 m.c.e) en se souvenant que >> 1 mètre d'eau (ou mètre de colonne d'eau ou m.c.e) -est une hauteur manométrique- et vaut 0,0981 bar (soit # 104 Pa soit # 10% de la pression atmosphérique)