Efficacité de la tête de pompe centrifuge
La hauteur de refoulement et le rendement d'une pompe centrifuge sont des indicateurs importants pour évaluer ses performances. Ils sont directement liés à sa capacité de travail et à son rendement de conversion énergétique. Voici une analyse détaillée de la hauteur de refoulement et du rendement d'une pompe centrifuge :
1. Levage d'une pompe centrifuge
Définition:
La hauteur de refoulement d'une pompe centrifuge désigne l'énergie ajoutée par la gravité unitaire du liquide de l'entrée à la sortie de la pompe, c'est-à-dire l'énergie obtenue par la gravité unitaire de l'eau après son passage dans la pompe. En général, elle désigne la hauteur à laquelle la pompe peut soulever l'eau. Elle est représentée par le symbole H et son unité est généralement le mètre (m).
Composition:
La hauteur de refoulement d'une pompe centrifuge est calculée à partir du centre de la roue et se divise en deux parties : la hauteur d'aspiration et la hauteur de refoulement. La hauteur verticale entre l'axe de la roue et la surface de l'eau de la source est appelée hauteur d'aspiration (abréviation : hauteur d'aspiration), c'est-à-dire la hauteur à partir de laquelle la pompe peut aspirer l'eau ; la hauteur verticale entre l'axe de la roue et la surface de l'eau du bassin de refoulement est appelée hauteur de refoulement (abréviation : hauteur de refoulement), c'est-à-dire la hauteur à partir de laquelle la pompe peut pressuriser l'eau. La hauteur de refoulement totale d'une pompe centrifuge est égale à la somme des hauteurs d'aspiration et de refoulement.
Formule de calcul :
La formule de calcul de la hauteur manométrique est relativement complexe et fait intervenir des facteurs tels que la pression du liquide à l'entrée et à la sortie de la pompe, le débit et la distance entre les points de mesure de pression. La formule spécifique est : H=(p₂-p₄)/ρg+(v₂²-v₂²)/2g+z₂-z₄, où H est la hauteur manométrique, p₂ et p₂ la pression du liquide à l'entrée et à la sortie de la pompe, v₂ et v₂ les débits du fluide à l'entrée et à la sortie de la pompe, z₂ et z₂ les distances entre les deux points de mesure de pression et g l'accélération de la pesanteur.
Facteurs d'influence :
La hauteur manométrique d'une pompe centrifuge est affectée par de nombreux facteurs, notamment la conception de la roue (comme la forme de la pale, le rapport hauteur/largeur, la conception de l'entrée et de la sortie, etc.), la vitesse, les propriétés du fluide (comme la viscosité, la densité) et les caractéristiques du système de tuyauterie.
2. Efficacité des pompes centrifuges
Définition:
Le rendement d'une pompe centrifuge correspond au rapport entre la puissance effective de la pompe et la puissance à l'arbre. Il s'agit d'un indicateur technique et économique important de la pompe à eau. Il est représenté par le symbole η. Le rendement indiqué sur la plaque signalétique de la pompe correspond généralement au rendement au débit nominal, c'est-à-dire au rendement maximal de la pompe à eau.
Composition:
Le rendement d'une pompe à eau se compose de trois éléments : le rendement hydraulique, le rendement volumétrique et le rendement mécanique. Le rendement hydraulique est le rendement diminué des pertes par frottement, des pertes locales et des pertes par impact lors de l'écoulement du liquide dans la pompe ; le rendement volumétrique est le rendement diminué des fuites de liquide dans le corps de la pompe ; le rendement mécanique est le rendement diminué des frottements et de la résistance des pièces mécaniques. Le rendement total de la pompe à eau est le produit de ces trois éléments.
Formule de calcul :
La formule de calcul de l'efficacité de la pompe à eau est : η=(H×Q)/P×100%, où η est l'efficacité de la pompe à eau, H est la hauteur manométrique, Q est le débit et P est la puissance.
Facteurs d'influence :
L'efficacité d'une pompe centrifuge dépend de nombreux facteurs, notamment la qualité de conception et de fabrication, les propriétés du fluide et les conditions de fonctionnement (viscosité, masse volumique, débit et hauteur manométrique), ainsi que le choix du point de fonctionnement. Une conception et une fabrication de haute qualité permettent de réduire les frottements et la résistance internes du fluide et d'améliorer l'efficacité de la pompe. Un choix judicieux du point de fonctionnement permet à la pompe de fonctionner dans une plage de fonctionnement plus efficace.
