pompe 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)