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Problème complet pompe

On considère l’installation représentée sur le schéma suivant. Elle permet d’alimenter une colonne de lavage en eau chaude venant du réservoir 1 ou en eau froide venant du puits 0. Cette installation fonctionne habituellement à 40m3.h-1, on souhaite savoir si elle peut fonctionner à un débit de 50m3.h-1.


(inclure schéma)


1°) Déterminer en mètre de colonne de liquide (mCL) les pertes de charge Jf,1-a, Jf,0-a et Jf,r-3 dans les tronçons de ligne 1-a, 0-a, et r-3 pour le nouveau débit de 50 m3.h-1.
2°) En écrivant l’équation de Bernouilli généralisée en mCL, calculer à ce débit la Hauteur Manométrique Totale de la pompe centrifuge nécessaire pour pomper le liquide à partir du puits 0 vers la colonne 3 (HMT0-3), et celle nécessaire pour pomper le liquide à partir du réservoir 1 vers la colonne 3 (HMT1-3).
3°) Calculer la puissance hydraulique de la pompe dans chaque cas en Watts.
4°) Calculer le NPSH disponible lorsque l’on pompe le liquide à partir du puits 0, et à partir du réservoir 1.
5°) Dire si la pompe a des problèmes de fonctionnement et dans quel cas, en expliquer les conséquences et choisir la meilleure des 4 solutions suivantes pour y remédier:

  1. changer la pompe;
  2. refroidir l’eau d’alimentation;
  3. augmenter le diamètre de la ligne d’alimentation;
  4. augmenter la pression du réservoir.
Données : Lignes d’aspirations et de refoulement en DN80; Elévations z0=-4m; z1=1.5m; z3=12m, za=zr=0m;
Coefficients de perte de charge par accident K0-a=10; K1-a=15; Kr-3=20; Longueurs droites L0-a=6m; L1-a=10m, et Lr-3=12m; Corrélation de Blasius pour le calcul du coefficient de perte de charge λ=0.316/Re0.25.
Température de l’eau dans le puits 20°C avec P°v(20°C)=23mbar ; Température de l’eau dans le réservoir 1 60°C P°v(60°C)=0.2bar; Masse volumique et viscosité considérées comme constantes ρeau=1000 kg.m-3 et μeau=0.001 Poiseuille. NPSHrequis = 2.2mCL;
NPSHdispo= (Pression totale à l’aspiration - Pression de vapeur)/ρg en mCL
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