Calculer la hauteur d'une pompe

[taoufikaal]

commnet puis-je calculer la hauteur d'une pompe qui as une pression de 1bar et debit de 6l/min
cordialement
-----

[Tifoc]

Bonjour,
Avec un mètre-ruban (mieux : une toise).
Maintenant s'il s'agit de la hauteur d'aspiration, il faut demander à Bernoulli (et lui apporter des données supplémentaires).

[albi69]

Bonjour
Si c'est la hauteur de refoulement, c'est 10 mètres pour 1 bar.

[Tifoc]

Bonjour
Si c'est la hauteur de refoulement, c'est 10 mètres pour 1 bar.

Si le liquide est de l'eau et en négligeant les pertes de charge... qui représentent, à la louche, 30% de la puissance absorbée !
Bref, c'est plutôt 7 mètres (en gros)

[A voir en vidéo sur Futura]

[albi69]

En fait, les constructeurs de pompe donnent la hauteur de refoulement. Ils s'occupent des problèmes de rendement et autres.
taoufikaal travaille actuellement sur une application utilisant un liquide avec des caractéristiques proches de l'eau.
Mais je suis d'accord, il faut prendre des marges.

[taoufikaal]

merci a vous tous, j'ai fait les calcule

[RomVi]

Si le liquide est de l'eau et en négligeant les pertes de charge... qui représentent, à la louche, 30% de la puissance absorbée !
Bref, c'est plutôt 7 mètres (en gros)

Si la pression au refoulement est de 1b alors l'eau monte à 10m, les pertes de charges n'ont rien à faire la dedans.

[Tifoc]

Si la pression au refoulement est de 1b alors l'eau monte à 10m, les pertes de charges n'ont rien à faire la dedans.

Si (il faut bien faire des si vu le peu de renseignements) la pompe refoule dans un tuyau (ce qui est quand même le cas le plus fréquent), il y a des pertes de charge.
Et si c'est une pompe de fontaine qui "expulse" l'eau dans l'air, les frottements rabaisseront aussi le niveau atteint (mais là je ne sais pas l'évaluer).

[RomVi]

Je ne dis pas qu'il n'y aura pas de pertes de charges, je dis que si il y a une pression de 1b au refoulement l'eau pourra forcement monter à 10m, si tu n'a pas encore compris pourquoi je vais te laisser chercher encore un peu.

[Tifoc]

C'est gentil mais j'ai autre chose à faire que contester Bernoulli.

[RomVi]

Encore faudrait il que tu ai compris Bernouilli avant de vouloir le contester, ce qui n'est visiblement pas le cas.

[albi69]

Bonjour
La pompe centrifuge pousse l'eau à 10 mètres avec un débit donné dans la documentation à condition que les pertes de charge soient très faibles.
Si les pertes de charge sont importantes, il y aura toujours 10 mètres, mais pas le débit donné sur la documentation.
Les 10 mètres résultent de la force centrifuge appliquée sur l'eau dans le corps de pompe. Ou plus exactement de la géométrie du corps de pompe et de la vitesse de rotation.

[bachir1994]

Bonjour,
Dans la pratique on se sert d'abaque :

Ou on peut aussi faire des calculs si nous avons toutes les données (longeurs, sections, coudes, vannes, hauteur départ et hauteur d'arrivé, puissance moteur...).
A+

[Tifoc]

Bonjour,

La pompe centrifuge pousse l'eau à 10 mètres avec un débit donné dans la documentation à condition que les pertes de charge soient très faibles.

C'est toujours possible, mais le Dp de la pompe sera alors supérieur à 1 bar.

Les 10 mètres résultent de la force centrifuge appliquée sur l'eau dans le corps de pompe.

L'équilibre des forces sur une pompe, c'est pas top (surtout avec une "force" centrifuge). Equilibrons plutôt les énergies (en plus Bernoulli l'a déjà fait pour nous )

Ou plus exactement de la géométrie du corps de pompe et de la vitesse de rotation.

Ce qui nous conduit, en prenant en compte la pression, à la puissance indiquée en bas des abaques que nous montre bachir

[RomVi]

Ce n'est pas une puissance mais un débit...
Pour en revenir à cette valeur de 7m annoncé plus haut : La perte de charge résulte de la vitesse du liquide, donc la vitesse va forcément s'équilibrer pour parvenir à monter le liquide à 10m.
De plus lorsqu’on annonce une valeur de pression au refoulement il s'agit toujours d'une pression utile, dans la zone de rendement maximal de la pompe.
Il faut s'abstenir de répondre aux questions sur les pompes si tu en sais si peu sur leur technologie.

[albi69]

@Tifoc
Il faut savoir comment fonctionne une pompe centrifuge.
Bachir nous a fait passer un abaque pour la détermination des pompes. Si on choisit une pompe capable d'une hauteur de refoulement de 10 mètres, même si on met un tuyau de 1mm de diamètre, l'eau montera à 10 mètres.
Il ne faut surtout pas l'utiliser de cette manière car il n'y aura pas assez d'eau pour refroidir la pompe car toute l'énergie consommée par le moteur se transformera en chaleur. Je n'ai pas dit puissance.
On peut aussi remplacer le tuyau par un manomètre qui indicera alors 1 Bar. Comme il n'y a pas de débit, on ne peut pas parler de perte de charge.
Si l'équilibre des forces ne te convient pas, alors explique moi comment faire avec les énergies, ça m'intéresse vraiment. je ne suis pas à l'aise avec BERNOULLi.
On sait calculer la puissance consommée par une pompe volumétrique, pour une pompe centrifuge, il faut prendre en compte le rendement qui est très variable en fonction de la technologie de la pompe. La puissance hydraulique se calcule plus facilement.

[Tifoc]

Re-

Ce n'est pas une puissance mais un débit...

Je parlais des valeurs en bas à droite de l'abaque. C'est écrit petit mais on lit kW, donc puissance.

Pour en revenir à cette valeur de 7m annoncé plus haut

Serait-on d'accord sur cette valeur ?

La perte de charge résulte de la vitesse du liquide

Oui

donc la vitesse va forcément s'équilibrer pour parvenir à monter le liquide à 10m.

Incompréhensible pour le béotien que je suis : je n'ai jamais rencontré cette notion d'équilibre de vitesse. Ca veux dire qu'elle devient constante ? Sans doute en effet, mais que dois-je en déduire ? Qu'il n'y a plus de perte de charge ? Curieux...

De plus lorsqu’on annonce une valeur de pression au refoulement il s'agit toujours d'une pression utile, dans la zone de rendement maximal de la pompe.

Donc au rendement max plutôt qu'au couple max ? Je veux bien le croire. Mais ça ne change strictement rien au problème.

Il faut s'abstenir de répondre aux questions sur les pompes si tu en sais si peu sur leur technologie.

Il est vrai que je suis beaucoup plus familier avec les pompes hydrauliques des fluides industriels, ou la viscosité est bien supérieure à celle de l'eau. C'est pourquoi j'ai cité cette valeur de 7m en précisant "à la louche". Maintenant, à chaque fois que j'ai eu une pompe à eau entre les mains (c'est à dire celle de mon surpresseur et 2 de mon vide cave, des pompinettes quoi ), je me suis amusé à "vérifier" les caractéristiques annoncées, et j'ai toujours trouvé cette valeur en gros inférieure de 20-30% à la théorie pure. Mais peut-être est-ce juste une sécurité que se donne le fabriquant (et puis c'est pour de l'eau chargée).

Si on choisit une pompe capable d'une hauteur de refoulement de 10 mètres, même si on met un tuyau de 1mm de diamètre, l'eau montera à 10 mètres.

Alors ça, je veux bien parier un an de mon salaire. Je ne risque rien : ça n'existe pas un tuyau de 10m de long et 1mm de diametre.
Mais si l'exemple exagéré est pour dire que la perte de charge pour de l'eau est indépendante du diamètre (raisonnablement), je veux bien le croire.

Il ne faut surtout pas l'utiliser de cette manière car il n'y aura pas assez d'eau pour refroidir la pompe car toute l'énergie consommée par le moteur se transformera en chaleur. Je n'ai pas dit puissance.

En effet, faut pas. Mais si toute l'énergie consommée par le moteur se transforme en chaleur, que va-t-il rester comme énergie pour faire monter l'eau ?
Quant à la puissance, ce n'est jamais qu'un flux (débit) d'énergie. On peux parler de l'un ou l'autre (faut juste pas les mélanger) : gardons l'énergie.

Comme il n'y a pas de débit, on ne peut pas parler de perte de charge.

Oui, à débit nul, plus de perte de charge. Mais le primo postant attendait un débit de 6L/min... Et d'ailleurs, on se demande à quoi servirait une telle installation. Chez moi le débit est de 10L/min. La pression réseau de 3 bar... Et il n'y a pas 10m de dénivelé ! (Par contre il y a une trentaine de mètres de tuyauteries.)

Si l'équilibre des forces ne te convient pas, alors explique moi comment faire avec les énergies, ça m'intéresse vraiment. je ne suis pas à l'aise avec BERNOULLi.

Voir ci-dessous (pardon, je ne me suis toujours pas mis à LaTex )

C'est juste la traduction de la conservation de l'énergie. La relation s'applique entre deux sections d'un circuit. Selon les sections choisies, des termes peuvent s'annuler.
Le +/- devant les pertes de charge vient de ce que tout le monde n'utilise pas la même convention de signe pour celles-ci.
Le 10m théorique vient en considérant la sortie de la pompe et la sortie du tuyau. Les vitesses sont égales (si même section bien sûr), on "néglige" les pertes de charge et il n'y a pas de travail (puisque la pompe est en amont). Avec g=10m/s² et Dz=10m, on trouve bien 10^5Pa pour de l'eau (1000kg/m3).

[Tifoc]

En me versant l'apero, j'ai réfléchi...

De plus lorsqu’on annonce une valeur de pression au refoulement il s'agit toujours d'une pression utile,

Si ça veut dire que le constructeur annonce 1 bar alors qu'il y en a 1,x effectif, alors d'accord !

[albi69]

@ Tifoc
Pour le tuyau de 1mm de diamètre, voir le lien suivant : http://www.unimed.ch/fr/produits/tub...-de-precision/ trop tard pour parier.
C'est d'ailleurs intéressant la fabrication de ces tubes.
Dire que la perte de charge de l'eau est indépendante du diamètre est une expression bizarre. habituellement on parle de la perte de charge d'un circuit.
La puissance du moteur électrique de la pompe est utilisée pour pousser un débit d'eau à une certaine pression . Puissance = pression * débit.
Si le débit est presque nul, la pompe fait tourner l'eau sous pression dans le corps de la pompe. C'est cette énergie qui est perdue et transformée en chaleur.

Pour mesurer les caractéristiques des surpresseurs ou des pompes vide cave, il faut des moyens impressionnants comme capteurs de pression et capteur de débit. Ceci dit, les constructeurs prennent des marges quand ils annoncent les caractéristiques.

Concernant les pompes hydrauliques des circuits industriels, la hauteur de colonne d'eau tient compte de la masse volumique du liquide. De plus, les notices techniques sont beaucoup plus précises. Le principe de fonctionnement reste identique.
Les courbes donnent la hauteur de colonne pour un débit précis par exemple 5 L/min pour une pression précise par exemple 1 Bar. Un manomètre placé en sortie de pompe indiquera dans ce cas une pression de 1 Bar exactement.
Si la pression en sortie de pompe est inférieure à 1 Bar, le débit sera plus important. Si la pression est supérieure à 1 bar, le débit sera plus faible.
Donc si, à la sortie de la pompe, j'installe une tuyauterie avec un diamètre tel que, à cause des pertes de charge la pression monte à 1 Bar en sortie de pompe, à la sortie du tuyau, j'aurai un débit de 5 L/min.
Mais si le tuyau est bouché à la sortie, la pompe peut monter à une pression supérieure, ou pas, ça dépend de la courbe de la pompe.


Chez toi, si la pression est de 3 Bars quand le robinet est fermé, c'est que le pression du réseau est de 3 Bars. Pour connaitre la perte de charge dans les tuyaux, il faudrait prendre la pression à la sortie de la pompe.
De plus, le plus important est la perte de charge dans le tuyau ou flexible de petit diamètre qui alimente le robinet qui a permis la mesure du débit de 10 L/min.
Si on augmente le diamètre de ces tuyaux, il y aura peut être plus de débit. Peut être pas.

J'ai vu ta formule, mais je ne sais pas l'utiliser. Pas très fort en physique théorique.

[Tifoc]

Entièrement d'accord avec tout ce que tu as écrit !

J'ai vu ta formule, mais je ne sais pas l'utiliser

Ce n'est pas ma formule et c'est dommage que tu ne saches l'utiliser : elle dit en une ligne ce que tu expliques en 10 (ce qui ne signifie pas à mes yeux qu'elle soit forcément "mieux").
Elle répond aussi au problème que tu as perdu de vue : une pompe qui a une capacité de refoulement de 1 bar ne pourra pas débiter de l'eau à 10m au dessus de la pompe. Comme tu le dis, elle fera tourner l'eau dans le corps de la pompe (pour une centrifuge).

Quant au lien vers les tuyaux suisses (forcément ! ) il donne des tuyaux de 1mm, mais ils ne font pas 10m...

[RomVi]

Je suis désolé Tifoc, mais tu commences à être ridicule, tu ferais mieux d’arrêter maintenant...

[Tifoc]

Voilà un argument qui vole vachement haut (mais qui ne m'étonne pas).
Vous ne risquez pas de l'assumer puisque vous êtes caché derrière un pseudo, et il ne risque pas de m'atteindre puisque moi aussi. Il est donc doublement stupide…

Je viens de faire une vérification sur une pompe centrifuge trouvée au hasard via Google (TW Sub 5/11 M - pas noté la marque).
Caractéristique (particulière) Q=40 L/min à H=54 m; et dans ces conditions le constructeur annonce 3 bar à 20 m. Il manque donc 0,5 bar pour invalider mes propos.

Je maintiens donc ma réponse à taoufikaal qui en fera ce qu'il voudra (d'ailleurs il est parti).

albi69
Je te remercie pour m'avoir expliqué sereinement ton point de vue et tenté de me faire progresser. D'autant que tes propos étant parfaitement cohérents, je pense que tu as raison et que nos divergences ne sont qu'une question de point de vue. Dommage que le quiproquo (si s'en est un) ne soit pas levé.

Fin de la discussion pour ce qui me concerne.

[RomVi]

Je dis ça c’est juste pour te rendre service, mais prétendre qu'un tube de 1mm de diamètre et de 10m de long n'existe pas, ou multiplier les arguments hors sujet plutôt que d'admettre que tu t'es fourvoyé dès le départ est un peu puéril. Une recherche permet de le vérifier en quelques instants, un exemple : http://fr.aliexpress.com/item/ID-1mm...786924842.html mais je suppose que cette fois tu vas dire qu'il est en PTFE, alors ça ne compte pas ?

En ce qui concerne le désaccord initial (une pompe qui a une pression au refoulement peut elle monter de l'eau à 10m) comme je l'ai expliqué dans un autre message la pression annoncée est "utile", c'est à dire pour une plage de fonctionnement usuelle, mais même en admettant qu'il s'agisse de la pression limite de la pompe on peut faire le calcul : P = rho * g * h = 1000 * 9.81 * 10 = 98100pa = 0.98 b, ce qui si je ne m'abuse est bien inférieur à 1b.

Je viens de faire une vérification sur une pompe centrifuge trouvée au hasard via Google (TW Sub 5/11 M - pas noté la marque).
Caractéristique (particulière) Q=40 L/min à H=54 m; et dans ces conditions le constructeur annonce 3 bar à 20 m. Il manque donc 0,5 bar pour invalider mes propos.

Non, ça montre juste que tu n'a pas compris la pertinence de la courbe...

[bachir1994]

Si le débit est presque nul, la pompe fait tourner l'eau sous pression dans le corps de la pompe. C'est cette énergie qui est perdue et transformée en chaleur.

Bonjour,
Un détail concernant les pompes centrifuges, le principe d'une pompe centrifuge repose, comme son nom l'indique, sur la force centrifuge, d’où cette dernière qui accélère les particules d'un fluide émanant de l'axe de la pompe et les propulser à la tangente du corps de la pompe (rendement optimal).
donc en quelque sorte elle donne une énergie cinétique aux particules d'eau et dans le cas ou la sortie de la pompe est obturée toute l'énergie cinétique se transforme en énergie potentielle de pression, jusqu'à atteindre sa HMT, et la pompe ne travail plus (elle barbote), d’ailleurs le courant moteur le démontre, ou au fur et à mesure que la sortie de la pompe est étranglée le courant se vois à la baisse et atteint son minimum quant la sortie de la pompe est complètement fermée.
A+

[albi69]

Bonjour bachir.
C'est ce que je voulais dire mais exprimé avec classe. Je voulais juste insister sur la fait qu'il ne faut pas faire tourner une pompe avec la sortie bouchée. S'il n'y a pas de débit, la pompe n'est plus refroidie. Dans le cas de pompes de grande puissance, la hausse de température peut détruire le joint d'arbre.
Pour cette raison, il faut prévoir un tuyau en sortie de pompe et qui retourne au réservoir utilisé comme "balayage" avec un débit adapté au circuit.