et les shadoks pompèrent.....

[Bounoume]

Je pompe l'eau du puits pour arroser (quand c'est autorisé, bien sûr).... avec une pompe centrifuge bien classique, entraînée par un moteur 'asynchrone' triphasé. En fait le dit moteur, comme tous ses collègues du même acabit, tourne toujours à 2.800 tours minute plus ou moins de faibles variations suivant la charge.

Pour la démonstration on va dire que la vitesse de rotation est CONSTANTE.

En sortie il y a le système d'arrosage.... et des robinets qui peuvent être :
-tous fermés
-branchement normal sur 1 à n arroseurs
-tout ouverts, et aucune résistance à l'écoulement (ça s'appelle une fuite massive!)

la question: la puissance électrique consommée réelle (V * I * cos phi ) varie-t-elle selon le débit d'eau fourni par la pauvre pompe mise à tous les régimes par un assoiffé....
Et comment?
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[Dynamix]

Salut

Plus de pression => ¨Plus de couple => Diminution de la "vitesse constante" => Augmentation de l' intensité

[Bounoume]

je parlais de débit, pas de pression....
cependant, comme le débit de la pompe est fonction décroissante de la pression.... (lecture des courbes caractéristique de la pompe )
ça devient:
moins de débit <=>Plus de pression => ¨Plus de couple => Diminution de la "vitesse constante" => Augmentation de l' intensité




Qui approuve?

[jeanbon22]

Bonjour,

J'approuve, plus sa résiste, plus sa chauffe, plus sa chauffe, moins il fait froid.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bounoume]

ben NON...
J'affirme que, tous robinets fermés, c'est là que ça consomme le moins...
Paradoxal, non?

Sauf erreur.... j'ai dans mon sac plusieurs façons de le montrer.... Seulement là je fais intervenir la loi de conservation du travail....

[vgondr98]

la question: la puissance électrique consommée réelle (V * I * cos phi ) varie-t-elle selon le débit d'eau fourni par la pauvre pompe mise à tous les régimes par un assoiffé....
Et comment?

Selon moi si la vitesse de rotation de la pompe est constante alors le débit d'eau sera constant quelque soit l'ouverture des robinets donc si tu démarre ta pompe avec les robinets fermés, soit tu flingues tes tuyaux (à cause de la pression provoqué par le débit qui ne peut pas sortir) soit tu flingues ta pompe (à cause de l'eau qui reflue).
Je peux cependant me tromper.

[CM63]

... Seulement là je fais intervenir la loi de conservation du travail....

Tu veux sans doute parler de la loi de l'énergie minimale.

[Dynamix]

si la vitesse de rotation de la pompe est constante

Cette hypothèse de Bounoule ne tient pas la route .
La vitesse varie peu autour du nominal , mais on ne peut pas faire abstraction de cette variation .

[CM63]

moins de débit <=>Plus de pression

Ok,

Plus de pression =>Plus de couple

Par forcément. Ce qui se transmet d'une forme d'énergie à l'autre, c'est... l'énergie (au second principe de la thermodynamique près, y'en a une partie qui part en chaleur), c'est-à-dire, pour le moteur, le produit intensité du courant par la tension, et pour la pompe, le produit du débit par la pression.
Mais en dehors de cette "conservation", le système à des degrés de liberté.

Si je ferme le robinet et que je laisse tourner le moteur, la pression va monter jusqu'à une valeur maximale et, au point d'équilibre, plus aucune énergie ne sera débitée par la pompe, il faudra donc que tout s'évacue par chaleur: échauffement des conducteurs, et de la mécanique. Soit les deux résistent au choc, soit l'un des deux flanche.

[Dynamix]

je fais intervenir la loi de conservation du travail....

Du gentre :
Energie fournie = travail utile + pertes (ça chauffe!)
Robinet fermé : travail utile = 0
et l' équation se simplifie grandement

[Dynamix]

Par forcément.

OK , mais j' aurais plutôt dit "dans certaines limites"
Limites qui peuvent venir du moteur ou de la pompe .

[Bounoume]

Selon moi si la vitesse de rotation de la pompe est constante alors le débit d'eau sera constant quelque soit l'ouverture des robinets donc si tu démarre ta pompe avec les robinets fermés, soit tu flingues tes tuyaux (à cause de la pression provoqué par le débit qui ne peut pas sortir) soit tu flingues ta pompe (à cause de l'eau qui reflue).
Je peux cependant me tromper.

encore NON, et avec certitude:
une pompe centrifuge n'est pas une pompe volumétrique.

SI j'avais une pompe volumértique (à piston, à engrenages...) comme les pompes d'alimentation de système hydraulique, alors oui, quand la sortie est fermée, et un couple suffisant appliqué à l'axe de la pompe..... l'axe casse... ou la pompe casse....

mais c'est une pompe centrifuge: regarde les notices de telles pompes, et regarde que signifie la caractéristique HMT..... hauteur manométrique totale
et, bien sûr
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pompe_centrifuge

[Bounoume]

Ok,

Si je ferme le robinet et que je laisse tourner le moteur, la pression va monter jusqu'à une valeur maximale et, au point d'équilibre, plus aucune énergie ne sera débitée par la pompe, il faudra donc que tout s'évacue par chaleur: échauffement des conducteurs, et de la mécanique. Soit les deux résistent au choc, soit l'un des deux flanche.

On progresse....

Effectivement, l'énergie transmise par le moteur va intégralement se transformer en chaleur..... le corps de pompe va chauffer (et l'eau dedans aussi).....
note: pour ceux qui lisent le post, et ont affaire à une pompe immergée dans un forage, c'est pire: le moteur se refroidit normalement en échangeant de la chaleur avec l'eau dans laquelle il baigne. Comme l'eau n'est plus aspirée, il n'y a plus de circulation d'eau froide au contact du moteur. Il ne se refroidit plus, et alors cuic....tout cuit... Crâmé

L'article de Wiki ne traite pas la question de la Consommation d'énergie (mécanique) en fonction du débit (ou de la pression en sortie)......
Alors ma petite devinette tient toujours......

Une suggestion: modéliser un étage centrifuge très simple (un truc bien lisse et régulier, qui tourne (pas trop vite) dans un truc fixe, le tout plein d'eau....)

[penthode]

si la pompe se met à caviter ,

ça ne pompe plus (ou presque) et le couple diminue.

attention ! c'est un régime dangereux.

[antek]

une pompe centrifuge n'est pas une pompe volumétrique.

Tu ne confonds pas avec une pompe à turbine ?

[Bounoume]

pas confusion, quasi identité: la partie tournante de la pompe centrifuge est .... une turbine centrifuge!
D'ailleurs aucune pompe à turbine n'est volumétrique.....
A vitesse constante, le débit diminue avec la contre-pression.....
l'énergie fournie au fluide aussi! à partir d'une certaine contre-pression
W=P*d
W= puissance
P=différentiel de pression Sortie-Entrée
d=débit

voilà: vous avez la moitié de la réponse à la devinette initiale......

[polo974]

C'est comme les ventilos de PC, quand on les bouche, ils montent en vitesse...

il n'y a plus de travail de pompage, juste un travail de cisaillement du fluide.

[Dynamix]

il n'y a plus de travail de pompage, juste un travail de cisaillement du fluide.

En d' autres termes un décrochage .

[polo974]

En d' autres termes un décrochage .

Oui, en effet.

Mais est-ce le terme des hydrauliciens?

[FC05]

Sur les courbes constructeur la puissance à fournir augmente (un peu) avec le débit.

La puissance à fournir sur l'axe est P = g x masse volumique x débit x HMT/rendement

Le rendement passe par un max et est nul à débit nul.
D'où un problème avec la formule ci-dessus : 0/0 = une valeur que je mesure.

[Dynamix]

D'où un problème avec la formule ci-dessus : 0/0 = une valeur que je mesure.

No problem .
0/0 est indéterminé , mais ça n' empêche pas la mesure .

[FC05]

No problem .
0/0 est indéterminé , mais ça n' empêche pas la mesure .

Ben c'est ce que j'ai dit, le problème c'est avec la formule ... donc "ce que je mesure" = "mon indéterminé de la formule"

[Dynamix]

Autrement dit :
Cette formule ne permet pas de calculer la puissance fournie quand le débit est nul .

[Bounoume]

OK FC05! les courbes ont donné la réponse....
Plus tu pompes, plus ça coule, plus tu consommes.... : voici un nouveau principe shadok !
Quand le tuyau est bouché, tu consommes le moins, mais ce que tu consommes ne sert à rien (sinon possiblement à bouziller moteur et turbine...)


Quand le débit est nul, bien sûr que le rendement est nul (numérateur du travail fourni nul !)
Mais aussi.... quand le débit est nul, la puissance consommée par la pompe sert uniquement à vaincre les résistances visqueuses (+- turbulentes si le rotor est un peu...mal foutu....).
Ces résistances dépendent directement de la vitesse de rotation.... Ainsi je dirais qu'elles sont à peu près constantes quelque soit le régime du débit, puis que le moteur 'asynchrone' et bien dimensionné tourne à vitesse presque constante.

Quand il y a débit, au minimum, s'ajoute la consommation d'énergie restituée en tant que puissance hydraulique fournie (différence de pression multipliée par le débit)

Donc nécessairement la consommation d'énergie (nécessaire pour entretenir la rotation , à vitesse à peu près constante).. augmente de façon continue avec le débit.
A cette consommation imposée par le principe de la conservation de l'énergie, s'ajoutent les pertes dûes à l'écoulement du débit liquide.
Par les résistances à l'écoulement dans les organes actifs (la turbine , les déflecteurs, etc).....


.

Je ne dispose pas des courbes de FC05, ni pour de petites pompes (comme la pompe immergée 4 pouces qui me fournit mon eau d'arrosage) ni pour des énormes pompes hydrauliques: ici je suppose que les pertes ont été minimisées , et qu'au point de charge idéal, il doit être relativement proche de 100% (90% ?)

En tout cas, par ce temps de sécheresse, je continue à arroser mes plantations d'arbres.....
pompons
pompons
pompons..... tant que l'eau est disponible......
Après......

[FC05]

Les rendements des pompes commerciales sont de l'ordre de 60% (je dirai 70% max).
Pour avoir les courbes, il suffit de taper "courbes pompe centrifuge" dans un moteur de recherche.

Sinon, la question est plus compliquée qu'il n'y parait, en effet le débit augmente, mais HMT diminue.
Du coup pas évident de trancher.
La puissance fournie au fluide est "en cloche" ... mais pas toujours, ça dépend des modèles.

Comme le rendement diminue après être passé par un max, la puissance consommée sur l'axe augmente de façon quasi continue.
Les variations ne sont pas énormes, de l'ordre de 50% entre le débit nul et le débit max.
Par exemple on passe de 2 à 3 kW, ça peut paraître beaucoup mais on reste dans les mêmes ordres de grandeurs.

Pour compliquer, il y a les pertes de charge qui augmentent avec le débit.