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Prise en main - modèle "Pompe Courbes de réseau"

Démarrage de l'installation

  • Démarrer la pompe centrifuge et ouvrir la vanne de refoulement à 50%.
  • Observer la stabilisation du point de fonctionnement de la pompe sur le tracé des courbes de HMT, puissance hydraulique et rendement en fonction du débit volumique.
  • Lire les valeurs actuelles en positionnant la souris sur la courbe.

Calcul de la HMT et de la puissance hydraulique

  • A partir des valeurs de pression aspiration/refoulement, du débit et des propriétés du fluide (bouton vert ‘Fluide'), calculer la HMT et la puissance hydraulique de la pompe à ce point de fonctionnement.
  • Vérifier les valeurs obtenues par le calcul en les comparant à celle lues sur les courbes.

Courbes de réseau

  • Afficher les courbes de réseau (menu bouton ‘P'), et positionner la souris sur les courbes.
  • Lire la valeur de la courbe Hres+vanne pour un débit de 0 m3.h-1. Elle correspond à la dénivellation entre aspiration et refoulement (12m-(-2.50m)=14.5mCL) car les réservoirs aspiration et refoulement sont à la même pression, et il n'y a pas de perte de charge à débit nul.
  • Lire la valeur de la courbe Hres+vanne pour le débit actuel (40.1 mCL). Elle correspond à la dénivellation entre aspiration et refoulement, augmentée de la perte de charge totale (réseau+vanne) à ce débit. Elle est également égale à la HMT de la pompe en ce point. L'intersection entre courbe de HMT et courbe de réseau est le point de fonctionnement de l'installation.
  • Lire la valeur de la courbe Hres seul pour le débit actuel (courbe rouge, 24.2mCL). Elle correspond à la dénivellation entre aspiration et refoulement, augmentée de la perte de charge du réseau seul, et sans considérer les pertes de charge de la vanne. Les pertes de charge crées par la vanne de réglage sont donc : 40.1-24.2=15.9mCL. Ce sont ces pertes de charge qui permettent de régler le débit à sa valeur actuelle.
  • Ouvrir la vanne à 100%. Les pertes de charge de la vanne diminuent et le débit augmente. La courbe Hres+vanne rejoint la courbe Hres+100%, tracée pour la vanne grande ouverte. La perte de charge résiduelle de la vanne grande ouverte est donnée par 37mCL (Hres+100% vert olive)) - 30.1mCL (Hres seul rouge) = 6.9mCL.
  • Lire la valeur d'intersection de la courbe Hres seul (courbe rouge) avec la courbe de HMT (34.5 mCL, 4.76 m3.h-1). Cela donne le débit qui traverserait le circuit en l'absence de vanne de réglage.
  • Rq : on peut afficher ou non les courbes correspondant au réseau seul ou avec vanne à 25, 50, 75 et 100%, et régler les échelles en cliquant sur les courbes affichées.

Courbes de NPSH disponible et requis

Afficher les courbes de NPSH (menu bouton ‘P'), et positionner la souris sur les courbes.

  • La valeur du NPSH requis est considérée comme une constante (1.5mCL), c'est une donnée du constructeur de la pompe. Elle représente la valeur minimale du NPSH disponible à l'aspiration de la pompe pour éviter la cavitation.
  • Lire la valeur du NPSH disponible à débit nul (7.6mCL). Retrouver sa valeur par le calcul (la pression de vapeur saturante est accessible via le bouton ‘fluide').
  • Ouvrir la vanne à 100% et lire la valeur du NPSH disponible au point de fonctionnement (3.9mCL). La différence (7.6-3.9=3.7mCL) représente les pertes de charge du circuit d'aspiration. Comme la valeur du NPSH disponible est supérieure au NPSH requis, il n'y a pas cavitation. Il y aurait cavitation autour de 5.55 m3.h-1, mais ce débit ne peut être atteint avec la pompe et le circuit actuel.

Données et formules

  • 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 les conduites lisses et 4000<Re<105
  • Formule donnant la HMT Hauteur Manométrique totale: 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 à partir de la pression d'aspiration :
    NPSHdispo=(Ppuits -ΔPasp-P°vap)/ρg + Zpuits-Zpmp + vasp2/2g
  • Formules donnant le NPSH disponible d'une pompe (en mCL):
    NPSHdispo= (Paspiration-P°vap+ρv2/2)/ρg, P en Pa, ρ en kg.m-3.

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