Calcul perte de charge

[guv]

Bonjour tout le monde,

J'ai besoin d'aide pour le calcul des pertes de charge totales concernant l'installation d'une pompe.

Alors j'ai déjà calculer toutes les pertes dû hauteurs, aux coudes, au frottement etc ....

Mais je bloque sur un point:

En fin de tuyauterie la pompe injectera le fluide dans une deuxième tuyauterie via un piquage, le problème c'est que dans cette deuxième tuyauterie il y aura un débit d'eau 54 m3/h.

Donc je suppose que cela va engendrer une perte de charge que la pompe devra vaincre afin de pouvoir injecter le fluide dans cette tuyauterie.

La question est: comment calculer cette perte de charge ?
Il ne me manque plus que cela afin de déterminer la pompe et sélectionné la bonne pression.

Merci d'avance à tout le monde.

Cordialement.
-----

[guv]

Il y a un point que j'ai pas préciser car je ne suis pas sûr du tout:

Le fait que l'injecte un fluide dans une grosse canalisation de 54 m3/h devrait créer un effet venturi.

Après réflexion je pense que du coup il va ce créer une dépression au niveau du package et dans ce cas on peux dire qu'il n'y pas de pression supplémentaire à vaincre mais qu'au contraire on aura une dépression.

Êtes vous d'accord avec ce raisonnement ?

[Danabc]

Il y a un point que j'ai pas préciser car je ne suis pas sûr du tout:

Le fait que l'injecte un fluide dans une grosse canalisation de 54 m3/h devrait créer un effet venturi.

Après réflexion je pense que du coup il va ce créer une dépression au niveau du package et dans ce cas on peux dire qu'il n'y pas de pression supplémentaire à vaincre mais qu'au contraire on aura une dépression.



Êtes vous d'accord avec ce raisonnement ?

Personnellement, je me suis amusé à construire une petite pompe basée sur l'effet venturi. J'ai cherché assez bien de documentation sur la forme idéale des cônes dans le dispositif, et c'est pas évident à trouver, car en général on trouve davantage de documentation pour les systèmes aériens (ventouses...).
Mais c'est pas ta question. Juste pour te dire et te faire gagner du temps, que les pros qui te répondront sur le forum auront certainement besoin davantage de détails sur ton installation. Ils te demanderont certainement un petit schéma.
Pour l'effet Venturi, à mon sens, il intervient dès lors que tu obliges un débit donné à passer par une section plus étroite, ce qui augmente la vitesse du fluide au détriment de sa pression.

Maintenant, si tu fais passer ton fluide dans une canalisation beaucoup plus grosse, tu soulages l'installation. Mais ta demande mérite d'être mieux exposée pour ceux qui te répondront. Bonne fin de soirée.

[masterclassic]

Bonsoir.

Chaque point de changement de section apporte une perte de charge locale.
Chaque changement de direction de l'écoulement et chaque vanne dans le circuit causent également des pertes locales.
Chaque bout de tuyau cause une perte de charge, qui dépend de la vitesse d'écoulement et de la longueur du tuyau. Si la section se rétrecit, cette perte augmente, si la section devient plus large la perte sera plus petite (par mètre).
Pour estimer correctement toutes ces pertes, il faut d'abord un calcul de la vitesse du fluide dans chaque tuyau du réseau. Si on a un seul tuyau (à section constante ou variable) c'est plus facile, puisque le débit est partout le même. Si on a des branches parallèles, qui se croisent etc, ce calcul peut devenir bien compliqué. Il y a bien sûr des logiciels spéciaux, mais si le réseau n'est pas très compliqué on peut faire le calcul à la main aussi.

[A voir en vidéo sur Futura]

[le_STI]

Salut.

.....54 m3/h devrait créer un effet venturi.
.....

J'imagine que tu parles d'une aspiration par effet Venturi?

La seule chose qui importe dans ce cas est de connaitre la pression statique du flux de 54m3/h.

Plus elle sera faible, plus le débit d'injection sera important (il faut évidemment qu'au niveau de la pompe la pression statique soit suffisante).
C'est une des données nécessaire au calcul du débit (il s'agit de la pression de sortie)

Dans certains cas cette pression est suffisamment faible pour que la pression atmosphérique fasse remonter un liquide le long d'un tuyau : c'est ce que l'on retrouve dans les pistolet à peinture.

[Danabc]

Salut.



J'imagine que tu parles d'une aspiration par effet Venturi?

La seule chose qui importe dans ce cas est de connaitre la pression statique du flux de 54m3/h.

Plus elle sera faible, plus le débit d'injection sera important (il faut évidemment qu'au niveau de la pompe la pression statique soit suffisante).
C'est une des données nécessaire au calcul du débit (il s'agit de la pression de sortie)

Dans certains cas cette pression est suffisamment faible pour que la pression atmosphérique fasse remonter un liquide le long d'un tuyau : c'est ce que l'on retrouve dans les pistolet à peinture.

Je ne sais si c'est ce que GUV veut obtenir. Il ne le dit pas encore clairement.
Mais puisque tu sembles être connaisseur, et ce sera certainement intéressant pour lui aussi, peux-tu en dire un peu plus sur la nécessité des cônes à la sortie du réducteur pour l'aspiration Venturi ? J'ai fait plusieurs essais en plaçant un réducteur dans la branche horizontale d'un T, et j'aspire par la branche verticale. Cela fonctionne très bien. Mais ce que je ne sais pas, c'est si le rendement serait très supérieur si j'ajoute un cône après le réducteur comment toujours montré sur les schémas ? Merci

[guv]

Bonjour tout le monde,

En effet je n'est pas été très claire.
Voici le schéma de l'installation:



Donc mon but et de trouer la HMT total de ma pompe qui est en bas à gauche sur le schéma.
J'ai calculer donc une hauteur géométrique de 8,8m.
Les pertes de charge en ligne (calculé grâce à un logiciel) s'élève à 11,42m (le débit de ma pompe étant à 1,8 m3/h et la tuyauterie est en DN25)

Donc cela me fait une HMT 20,22m.

En principe je doit trouver une pompe qui puisse donner 1,8 m3/h à 20,22m.

Cependant, dans mon cas tout à droite je viens me brancher sur une autre canalisation qui a un débit d'eau de 50 m3/h environ.
Donc ma question est: Est-ce que le fait d'injecter dans cette canalisation qui à déjà un débit important va me créer des perte de charge importante que ma pompe devra vaincre en plus des 20,22m ?
Et cela ne va-t’il pas me créer un effet venturi (donc empêcher à ma pompe à gauche d'injecter dans cette canalisation)

Voila tout, j'espère que c'est plus clair pour vous.

[le_STI]

Re-

....si le rendement serait très supérieur si j'ajoute un cône après le réducteur comment toujours montré sur les schémas ?....

Je ne sais pas si je peux être qualifié de connaisseur.
J'ai juste quelques connaissances théoriques.

Le cône en sortie permettra de limiter la perte de charge singulière. Donc, pour une même pression d'entrée, la vitesse au niveau du Venturi sera plus grande.

[le_STI]

.....
Est-ce que le fait d'injecter dans cette canalisation qui à déjà un débit important va me créer des perte de charge importante que ma pompe devra vaincre en plus des 20,22m ?.....

Le schéma n'est pas encore validé, mais comme dit plus tôt, il faut simplement prendre en compte la pression statique absolue dans la conduite ayant un débit de 50m3/h. Cette pression (à convertir en hauteur de colonne de fluide) viendra s'ajouter à la HMT de 20.22m.

[Danabc]

Re-



Je ne sais pas si je peux être qualifié de connaisseur.
J'ai juste quelques connaissances théoriques.

Le cône en sortie permettra de limiter la perte de charge singulière. Donc, pour une même pression d'entrée, la vitesse au niveau du Venturi sera plus grande.

La tuyère qui sert de réducteur doit, je pense, être un compromis entre le fait d'occasionner le moins de perte de charges possible (donc être le plus court possible), et le fait d'occasionner le moins de turbulences possible, et donc (je pense toujours) cela dépend de la viscosité du fluide (mais je parle de l'eau). Tandis qu'en sortie, effectivement, le tuyau doit s'élargir, également pour limiter les pertes de charge, mais c'est là qu'intervient un angle (donné assez précis sur les schémas). Si on ne tient compte uniquement que du point de vue de la limitation des pertes de charges, la tuyère pourrait directement se jeter dans la section plus grande. Donc, il doit y avoir un autre aspect qui explique la présence du cône. Je pense que cela a quelque chose à voir avec le fait que la dépression créée par l'effet Venturi aspire aussi bien dans la partie verticale du T, que dans la partie horizontale sortante, donc s'oppose en quelque sorte à la sortie du liquide, et je crois que c'est le rôle du cône de mieux permettre le bon amorçage de la pompe. Mais j'arrête ici, car je pense que ce n'est pas la demande de GUV. Si vous avez votre opinion sur mon problème précis, c'est peut-être mieux d'envoyer la réponse en privé (à moins que cela intéresse les autres intervenants). Merci

[albi69]

Bonjour

Idem que tous les posts ci-dessus.

Le schéma montre une installation industrielle et non un essai en laboratoire.
Pour que l'effet venturi soit important, il faut une vitesse de fluide importante dans la canalisation qui transporte les 51.8 M3/h. On ne connait pas cette vitesse.
On ne connait pas non plus la pression dans cette canalisation.
La première question à se poser, est ce que cette canalisation ne va pas injecter de l'eau dans ma pompe ? Il faudrait alors un clapet en sortie de pompe.

La dépression maxi créée par le venturi est inférieure à 10 mètres.
L'effet venturi peut être perturbé par des variations de débit et pression dans la canalisation principale (coups de bélier éventuels). On ne peut donc pas compter dessus.
Vu le faible débit et la faible pression, au niveau industriel, on ne prend pas en compte un éventuel effet de ce genre pour définir la pompe.

@ Danabc
Les autres intervenants sont intéressés, merci

[le_STI]

.....Si on ne tient compte uniquement que du point de vue de la limitation des pertes de charges, la tuyère pourrait directement se jeter dans la section plus grande. ...... Je pense que cela a quelque chose à voir avec le fait que la dépression créée par l'effet Venturi aspire aussi bien dans la partie verticale du T, que dans la partie horizontale sortante.....

Un élargissement conique plutôt que brusque réduit la perte de charge du sinus du demi angle de conicité. (voir http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_...res/fig_36.png ) Donc, comme je le disais au dessus, le fait d'ajouter une partie conique va réduire les pertes de charges globales, et par la même augmenter le débit et donc la dépression dans le Venturi.
Il faut garder à l'esprit que l'effet Venturi fait baisser la pression statique par une augmentation de la pression dynamique, mais qu'il ne peut y avoir aspiration que si la pression dans le réservoir contenant le fluide à aspirer est supérieure à la pression statique au niveau du venturi.

Donc Venturi ou pas, tu rejette du liquide dans une canalisation et tu dois connaitre sa pression statique pour déterminer la HMT de la pompe.

[guv]

Ok merci à tous pour vos réponses.
J'ai une pression statique de 4 bar dans la canalisation.
Donc je dois tout simplement rajouter cette pression à mon hmt calculer et ne pas tenir compte d'un effet venturi.

Cela me fait donc une hmt de 62,22m.

Merci encore pour toutes vos réponses, c'est maintenant beaucoup plus claire pour moi.

[Danabc]

Un élargissement conique plutôt que brusque réduit la perte de charge du sinus du demi angle de conicité. (voir http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_...res/fig_36.png ) Donc, comme je le disais au dessus, le fait d'ajouter une partie conique va réduire les pertes de charges globales, et par la même augmenter le débit et donc la dépression dans le Venturi.
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Très bien. Cependant, lorsqu'on observe les schémas habituels des accessoires d'aspiration type Venturi, ils semblent indiquer un angle assez précis. De plus, souvent aussi, à la suite de la tuyère de réduction, le jet accéléré ainsi que le jet aspiré sont souvent recueillis d'abord dans un cône convergent (mais je pense que c'est pour éviter les turbulences) suivi d'un cône divergent (qui lui semble devoir suivre une angulation assez stricte). Donc, on peut parler des 3 cônes qui se suivent, le premier cône est convergent et sert de tuyère (ne concerne donc que le fluide moteur), le second en forme d'entonnoir récolte le fluide moteur et le fluide aspiré, et enfin le cône divergent termine l'accessoire avant de se poursuivre par une canalisation. Souvent, cette canalisation est indiquée avec une section égale à celle utilisée pour l'aspiration, alors que le fluide moteur est souvent montré avec une canalisation à section un peu plus réduite. Tous les commentaires sont les bienvenus. Personnellement, le petit Venturi me sert de Joker. Pour ceux que cela intéresse :lors de pluies exceptionnelles, les fondations de la maison sont gorgées d'eau, et sont récoltées par un drain dans une citerne. Etant plus bas que le niveau des égouts, une pompe reflue cette eau plus haut. J'ai souvent craint de me retrouver lors d'une tempête avec une panne électrique en sus qui empêcherait la pompe de jouer son rôle. D'où l'idée du joker venturi. Il suffit d'un tuyau d'arrosage de bonne section, et vous disposez d'une pompe de secours. Et le rendement est étonnant !

[le_STI]

@Danabc : Merci pour les infos, je n'étais pas au courant de ces détails de conception.

@guv : J'imagine que tu as bien pris en compte la pression avant la pompe pour calculer sa HMT (tu n'en as pas parlé).

[guv]

Bonjour le_STI, oui j'ai bien pris en compte la pression avant la pompe bien évidemment.
Merci pour le rappel.