Important! Aide pour dimensionnement d'une pompe centrifuge

[medbadr]

Salut tt le monde!
J'ai besoin de determiner la puissance d'une pompe capable de soulever un fluide de masse volumique de 1800kg/m3, à une hauteur de 11mètres, à un débit de 70m3/h et dans une conduite de 150mm.La pompe est immergée dans le fluide!
je vous prie de m'aider !
merci

[bat0210]

bonjour, c est pour une vrai pompe ? ca ressemble a un exercice de physique non ?

[medbadr]

En effet, c'est une vrai pompe!
Le vrai probleme que j'ai est que le fluide à refouler est un fluide de masse volumique de 1800kg/m3. Donc le "1bar=10,2m.c.e" n'est plus valable.
En gros voici le calcul que je fais:

Puissance=gho*g*Q*HMT
La HMT=HMA+HMR(aspiration+refoule ment),comme la pompe est immergée donc la HMA=0.
La HMR=perte de charge+pression utile+Hgéometrique!!
A ce niveau je me perds pour calculer car:
Hgéometrique en métre
pression utile en m.c.e
perte de charge en métre ce n'est pas homogène de point de vue unité

[bat0210]

re
effectivement ce n est pas simple quel est ce fluide ?

[chatelot16]

quand on augmente la densité d'un liquide ca augmente la pression due a la hauteur , mais ca augmente aussi la pression de la force centrifuge de la meme facon : donc meme pompe que pour de l'eau , mais beaucoup plus gros moteur car la meme pompe demandera beaucoup plus de puissance mecanique

mais quel fluide ?

avec une tel densité il n'y a peut etre pas que la densité qui change mais aussi la viscosité ?

[invite76532345]

Bonjour Medbadr

La formule générale de calcul d'une pmpe centrifuge est:
N (kW) = q (m3/h.) x h (mlc) x Sp G / 367 x η (0.xx)
Dans le cas présent
N: Puissance à calculer
q= 70
h = 11 (+ la perte de charge dans les tuyaux à calculer en fonction de la configuration de ceux-ci.)
Sp G = 1.8
η =0.6 en pré-dimensionnement.

Comme le dit Chatelot, il faut tenir compte de la viscosité. Des coefficients correcteurs existent.
Il faut aussi tenir compte des normes qui font augmenter la puissance moteur par rapport à la puissance hydraulique en fonction de la "tranche de puissance" dans laquelle se trouve la pompe.

Cordialement

PS: Je n'ai pas jeté votre "MP" me demandant d'envoyer mon petit logiciel de calcul; mais je n'ai pas pu le faire à mon retour hier car il me faut une adresse E-mail valable (à envoyer en MP) pour le poster.

[medbadr]

Le fluide est une pulpe de phosphate composé de 40%d'eau et 60% de phosphate.
j'ai une question pour le modérateur qui a donné la formule
N (kW) = q (m3/h.) x h (mlc) x Sp G / 367 x η

Le Sp G=1.8 et le 367 représentent quoi?
Merci pour vos réponses

[invite76532345]

Bonjour Medbadr

Le Sp G=1.8 et le 367 représentent quoi?

"Sp G" (Specific Gravity); en bon français la densité, rapport de la masse spécifique du liquide à celle de l'eau prise à "1" par référence.

Le coefficient de calcul "367" correspond à:
3600 (secondes dans 1 heure) / g (= 9.81).........le tout arrondi à l'unité

Le fluide est une pulpe de phosphate composé de 40%d'eau et 60% de phosphate.

Fort bien, mais cela ne donne pas la viscosité cinématique du produit que l'on exprime en m²/s (système ISO) ou plus couramment dans l'industrie en "cst" (centiStokes).
Cette donnée est indispensable pour déterminer la compatibilité d'un type de pompe avec le liquide à pomper, dans les conditions de service.

A+

[medbadr]

la viscosité dynamique du fluide est de 0.005 PI (Poiseuils)!
Il me semble que cette viscosité a effet sur les pertes de charges, donc sur la HMT.
Apres avoir effectué les calculs, je trouve que la pompe doit absorbé une puissance de 16Kw!
à votre avis quel moteur devrai-je mettre pour entrainer la pompe?
merci

[invite76532345]

Bonsoir Medbadr

Sauf erreur de calcul,
En utilisant les données ci-dessus
v = nu/rho = 0.0005/ 1800 = 0.OOOOO27 m²/s ou 2.7 cst (1m²/s = 10⁶cst)
Jusqu'à 5 cst, Hydraulic Institute ne donne pas de coefficient correcteur.
Ne connaissant pas la ligne, il est impossible d'évaluer la perte de charge
Le débit de 70 m³/h correspond à 19.44 l/s; arrondi à 19.5 l/s
La contenance du tube (si Dia = 150 juste) est 17.66 l/m
La vitesse est donc de 19.5/17.66 = 1.10 m/s
Nombre de Reynolds Re = VL/v
V = vitesse en m/s
L = Diamètre en m
v = viscosité cinématique en m²/s
= 1.1 x 0.15 / 0.OOOOO27 = 61111 donc régime turbulent pur.

En considérant que l'on perd 11m (valeur conservative à priori)
par frottements dans la ligne

HMT requise: 22m
Débit 70 m³/h
Densité 1.8
Puissance résultante "P", voir PJ
Si 10<P<22 kW le coef moteur est 1.25 (API 610, équivalent ISO 13709)

PS: Cette estimation n'est valable que pour un rendement pompe = 0.6. Il faut, une fois la pompe sélectionnée, voir sur quel point de sa courbe on va fonctionner et corriger en fonction du rendement réel donné par le constructeur.

[medbadr]

merci pour votre réponse!
mais 11mètres de frottement c trop!
La conduite présente 4 coudes de 90° et un elargissement.
Apres avoir calculer les pertes de charge(linéaire+singulière) j'ai trouvé à peu prés 0.3mètres!! Je suis loin des 11métres que vous avez estimé
J'ai cherché des courbes de pompe dans les sites des constructeurs de pompes, mais en vain! pas de caractéristique de pompe qui arrive à un débit de 70m3/h!!

[invite76532345]

Bonsoir

J'ai cherché des courbes de pompe dans les sites des constructeurs de pompes, mais en vain! pas de caractéristique de pompe qui arrive à un débit de 70m3/h!!

Il y en a !!!!!!!!!!
70 m3/h n'est pas un gros débit, loin de là
Par contre, une si petite HMT (moins de 20m) ??????
Je vais regarder si je peux trouver quelque chose.
A bientôt.

[medbadr]

Voici le calcul que je fais pour calculer les pertes de charge:
Re=61111 comme vous l'avez calculé! donc ecoulement turbulent
la formule de BLASIUS donne lambda=0.316/Re^0.25=0.02

Donc les pertes regulières sont:
J1=(lambda*V²*L1)/(2*g*D) avec L1=15,2m longueur régulières de la conduite, D=0.15 son diamètre, V=1.1mètres vitesse d'ecoulement.
J1=0.124mètres

Les pertes singulières:
j'ai 4coudes de 90° et 1 sortie de conduite donc K= (4*0.3) +1=2.2
les pertes singulières J2=(K*V²*L2)/(2*g)=0.2mètres
avec L2=1.5mètres de longueur singulières

Ce qui donne un total de perte de charge de: J=J1+J2=0.324mètres

de si petite perte de charge!je suis perdu
merci pour votre aide