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Etude des conditions de cavitation d'une pompe

Configuration de l'installation

  • Régler l'altitude du réservoir d'aspiration à -6m par rapport à la pompe.
  • Afficher à l'aide du bouton ‘P' les courbes de NPSH.

NPSH à débit nul

  • Retrouver par le calcul la valeur du NPSH disponible à débit nul.
  • Expliquer et montrer par quels réglages on peut augmenter le NPSH disponible à débit nul.

Cavitation de la pompe

  • Démarrer la pompe et augmenter progressivement le débit en ouvrant la vanne de réglage.
  • Observer le déplacement du point de fonctionnement, la diminution du NPSH disponible (due à l'augmentation des pertes de charge avec le débit), et la baisse de la pression à l'aspiration de la pompe.
  • Aller jusqu'à la cavitation de la pompe, obtenue pour une ouverture de vanne de 65-70%.
  • Montrer par quels réglages on peut augmenter le NPSH disponible à ce débit, et récupérer un fonctionnement normal de la pompe quelque soit la position de la vanne.

Réponses

  • NPSH disponible à débit nul (4.1mCL), augmente si l'altitude d'aspiration augmente, la pression du bac d'aspiration augmente, la pression de vapeur saturante augmente.
  • NPSH disponible à débit élevé augmente si les pertes de charge baissent (diamètre partie 1 ligne d'aspiration augmenté de 27mm à 50mm par exemple), l'altitude d'aspiration augmente, la pression du bac d'aspiration augmente, la pression de vapeur saturante augmente.
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.