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Etude de la pompe centrifuge: HMT et NPSH

Hauteur manométrique totale HMT et rendement h de la pompe

  • Disposer l'aspiration de la pompe vers le bac, la vanne vers le puits étant fermée.
  • Régler le régulateur de débit minimum en manuel, vanne fermée.
  • Disposer la ligne 1.
  • Régler le régulateur de débit en automatique avec une consigne à 0.
  • Démarrer la pompe centrifuge, et relever les valeurs de la pression d'aspiration, de refoulement, et l'intensité.
  • Recommencer ces mesures pour toute la gamme de débit, en augmentant la consigne de 500kg.h-1 à chaque fois.
  • Calculer puis tracer les courbes de HMT, de puissance hydraulique de rendement en fonction du débit volumique Qv en m3.h-1.
  • Discuter de l'allure des courbes obtenues.

Rq : le débit maximal de l'installation est ~8000kg.h-1. Si la mesure de débit est au delà de l'échelle de mesure, celle-ci peut-être modifiée dans les paramètres du régulateur (par le menu accessible par le petit © lorsque l'on pointe sur le régulateur).

NPSH disponible et requis pour la pompe

  • Arrêter la pompe.
  • Disposer son aspiration vers le puits, la vanne vers le bac étant fermée.
  • Régler le régulateur de débit en manuel, vanne fermée.
  • Régler le régulateur de débit minimum en automatique avec une consigne à 0.
  • Relever les caractéristiques du puits (bouton cyan ) et le NPSHrequis pour la pompe (bouton cyan ).
  • Démarrer la pompe centrifuge, et relever les valeurs de la pression d'aspiration et du NPSH disponible (en pointant sur la pompe) pour toute la gamme de débit : par pas de 500kg.h-1 jusqu'à 3000kg.h-1, puis par pas de 100kg.h-1.
  • Discuter du phénomène observé au delà de 3000kg.h-1.

Aspiration de l'eau du puits à 5000kg.h-1 sans cavitation

  • Relever la pression de vapeur du fluide pompé (bouton vert ‘fluide').
  • Compte tenu de l'expression du NPSH disponible et du NPSH requis, déterminer les pertes de charge maximales admissibles dans la ligne du puits pour éviter la cavitation.
  • Déterminer par le calcul ou l'expérience le diamètre de ligne qui permettrait de pomper l'eau du puits sans cavitation avec un débit de 5000kg.h-1.

Données:

  • Pour le moteur électrique entraînant la pompe centrifuge, tension U=220V, cosΦ=0.6.
  • Formules donnant les pertes de charge des lignes : ΔPf=λ (ρv2/2) (L/D).
  • Corrélation de Blasius : λ = 0.316/Re0.25 pour conduites lisses et 4000<Re<105
  • Formule donnant la HMT : HMT=(Pref-Pasp)/ρg
  • Formule donnant la puissance hydraulique : Phyd=Qv×ρgHMT
  • Formule donnant la puissance électrique consommée : Pélec=UI×cosΦ
  • Formule donnant le rendement de la pompe : η=Phyd/Pélec
  • Formules donnant le NPSH disponible : NPSHdispo=(Ppuits -ΔPasp-P°vap)/ρg + Zpuits-Zpmp + vasp2/2g

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