Dimensionnement de la pompe

[invited410ac5b]

j'aimerai avoir le détail des calcul pour dimensionné ma pompe
j'espere qu'il ne manque pas de valeur.
-----

[invite76532345]

Bonsooir mim's

Joli schéma.
Tu t'es toi même fixé le problème et tu as choisi l'un des plus complexes qui soit.
Je suppose que le débit 38 m³/h avec un delta T de 20°C correspond à la quantité de chaleur à distribuer soit 38000 x 20 = 760000kCalh, soit x 4.18/ 3600 = 882kW(ceci pour de l'eau de densité 1; on fera la correction plus tard).
Première remarque; l'échangeur est trop petit; son rendement étant généralement de l'ordre de 75%
La seconde chose à faire est de calculer la vitesse de passage de l'eau dans le tube de 2". Ceci en fonction de son diamètre intérieur, lequel diamètre dépend de son schédule. (Voir les tables). Comme il s'agit d'un exercice de dimensionnement on supposera que c'est du tube soudé, raccordements par brides.
Voici une méthode; une autre est de regarder tables et abaques mais je ne les ai pas.
On fait donc 38000/3600 = 10.56 l/s. (en fait il faudra majorer en fonction de la densité moyenne du fluide;voir la table)
Si le tube est standard, le diamètre intérieur est 60.3 - (3.9x2)= 52.5mm ou 0.525dm.
La section est: Pi x D²/4 = 0.22 dm²
Et la capacité de 1m de tube: 0.22 x 10 = 2.2 dm³ (ou litres).
La vitesse est donc 10.56/2.2 = 4.8 m/s.
C'est une vitesse beaucoup trop grande. Il faut dimensionner le tube pour obtenir ~1.5 m/s (règles de l'art) afin d'éviter de trop grandes pertes de charge et des bruits hydrauliques inacceptables dans une habitation.
Ensuite il faut refaire la même manip pour chaque tronçon que l'on supposera équilibrés en débit, soit 10.56/4 = 2.54 l/s.
Une fois cela fait, on entrera dans les pertes de charge et le dimensionnement proprement dit de la pompe.

Bon courage.

Cordialement.

[invite76532345]

Re

Mauvaise manip de ma part; les PJ ne sont pas passées.
Les voici

[invited410ac5b]

bonjour a tous:
j'ai modifié le nombre de collone montante afin d'avoir une vitesse de 1.5m/s dans les appartements pour ne plus avoir de nuisance sonore
Donnée :
Débit horaire Q=38m^3/h
∆t°=20°c
Chaleur massique de l’eau C=4.185
Densité de l’eau égale à 1
Puissance de l’échangeur = 882Kw
Les tuyauteries sont de type soudé avec raccordement à brides
Nous supposeront que le réseau est parfaitement équilibré
Tout les coudes sont de petit rayon
Le nombre de colonne montante est 14
Le nombre de palier est de 3

Calcul :
P=Q*∆t°*C*1000
=38*20*4.18*1000
P=882Kw

Q=38m^3/h= (38000/3600) l/s
Q=10.56 l/s

Calcul des vitesses dans les tuyauteries :

Pour le Dn100 :
Ø extérieur 100mm
Ø intérieur 94.67mm soit 0.94dm
Section = (п d^2)/4 = (п*0.94^2)/4 = 0.704 dm^2
Pour un mètre de tube la capacité est multipliée par 10
Donc la capacité est de 7.04l ou 7.04 dm^3
Ce qui nous donne une vitesse v = Q / capacité = 10.56/ 7.04
v = 1.5m/s

Pour la tuyauterie 26/34 :
Ø extérieur 34mm
Ø intérieur 26mm soit 0.26dm
Section = (п d^2)/4 = (п*0.26^2)/4 = 0.053 dm^2
Pour un mètre de tube la capacité est multipliée par 10
Donc la capacité est de 0.53l ou 0.53 dm^3
Etant donné que le réseau est parfaitement équilibré le débit Q doit être divisé par 14
Donc Qp=10.56/14=0.754l/s
Ce qui nous donne une vitesse v = Qp / capacité = 0.795 / 0.53
v = 1.42m/s
Pour la tuyauterie 15/21 :
Ø extérieur 21mm
Ø intérieur 15mm soit 0.15dm
Section = (п d^2)/4 = (п*0.15^2)/4 = 0.017 dm^2
Pour un mètre de tube la capacité est multipliée par 10
Donc la capacité est de 0.17l ou 0.17 dm^3
Etant donné que le réseau est parfaitement équilibré le débit Q doit être divisé par 3
Donc Qpp=0.754/3=0.251l/s
Ce qui nous donne une vitesse v = Qpp / capacité = 0.251 / 0.17
v = 1.47m/s
là je pense que c'est enfin correct.
Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited410ac5b]

rebonjour!
voici le nouveau schéma plus complet:

[invite76532345]

Bonsoir Mim's
Je note quelques erreurs dans ton dernier post

Densité de l’eau égale à 1

La masse spécifique de l'eau à 60°C (température moyenne du circuit) est 983kg/m3 donc la densité est 0.983.
La pompe devra pousser de l'eau à 70°C dont la masse spécifique est 978kg/m3.
Il faut donc prendre une densité de 0.98 (arrondi) pour le calcul.
Pour le reste, les vitesses sont correctes.

D'après le schéma la puissance de l'échangeur est de 880kW.
Or à 70°C, les 38m3/h ne pèseront que 37.24 tonnes. Donc la quantité de chaleur à transportér sera 37240 x 20 x 4.18 = X et la puissance nécessaire X/3600 = 865 kW(arrondi).
L'échangeur ayant un rendement de ~75%, sa puissance devra être 865/0.75 = 1153kW (belle bête !).

Il y a 14 colonnes montantes desservant chacune 3 paliers; soit au total 42 paliers. Chaque palier dissipera donc une puissance calorifique de 865/42= 20.6kW. Valeur pas stupide, cependant il faut savoir que dans un bâtiment à étages il faut plus de chaleur en haut et en bas qu'en "étage courant". Même avec une excellente isolation, le delta T plncher niveau 0/cave et plafond niveau 3/toit est plus grand qu'en étage courant où il a la valeur "0", toutes les habitations étant supposées à la même température.

Pour calculer les pertes de charge de l'installation, étant donné qu'il s'agit de relativement petits tuyaux et d'un exercice de "pratique", pas de cours de physique, la méthode la plus rapide est d'employer la formule de Flamant qui donne des valeurs pratiques très acceptables.
La perte de charge en mcl par mètre (U') est (en notation Excel)
U'= 0.00092 *(V7/d4)^1/4
Avec:
V en m/s
d en m
Pour les pertes de charge locales, voir la PJ pour les coefficients "ksi"
Une vanne de chaque colonne montante étant +/- ouverte pour réaliser l'équilibrage des 14 (pas simple en pratique), affecter à celle-ci un "ksi" de 8
Il faut d'abord calculer chaque "palier" (sans oublier les tés) en considérant la perte de charge de chaque radiateur installé (catalogue du fournisseur).
La charge à l'entrée doit être >= à celle-ci.
Ensuite la perte de charge de chaque colonne (sans oublier les tés).
La charge à l'entrée de chaque palier doit être >/= à la perte de charge de ce palier.
Ensuite la perte de charge du collecteur (y compris la perte de charge de l'échangeur que l'on ignore pour l'instant).
La charge à l'entrée de chaque colonne doit être >/= à la perte de charge de cette colonne.
Il faut donc lancer "Excel", lui donner toutes les valeurs page par page et le laisser travailler.
A ces résultats, on ajoutera la hauteur géométrique et on trouvera la HMT de la pompe.
Il y a encore plusieurs "posts" à venir
Bon courage

Cordialement

[invited410ac5b]

bonjour papykiwi
merci pour cette reponse!
par contre je ne comprend pas la formule
U'= 0.00092 *(V7/d4)^1/4
(V7)=?
(d4)=?
(U')=?
merci encore

[invite76532345]

Bonjour Mim's

Exact, il y a des fautes de frappe; il manque des "^", j'aurais du mieux relire.
Voici la formule ré-écrite (ce n'est plus tout à fait de l' Excel !!!)
U'= 0.00092 *(V⁷/d⁴)^1/4
Quant à "U' "; j'ai identifié:

La perte de charge en mcl par mètre (U') est ...

"mcl" c'est: mètres de colonne de liquide.

A+

[invited410ac5b]

rebonjour!
j'ai calculé les pertes de charges avec les abaques que vous m'avez transmis
je trouve 263.851mce
sans compter les radiateurs et les vannes autour de la pompe et l'echangeur
que dois-je faire pour la suite....
merci bien

[invited410ac5b]

SALUT
est-ce que c'est pôssible d'avoir un échangeur avec des pertes de charges de 204MCE et une moyenne dans les appartement de 54MCE soit 42*54
Cordialement
merci

[invite76532345]

Re

Il faut envoyer le calcul en détail.
Il doit y avoir une erreur quelque part.

A ce soir maintenant.

[invited410ac5b]

bonjour!
j'ai modifié le schéma pour que ce soit plus facile a la comprehension
voici le détail des calculs:
Formule de flamant : U’ = 0.00092*(V^7/d^4)^(1/4)
V en m/s
D diamètre en mètre
U’ en MCE/m

KS1 : coude en 26/32 =1
T en 26/32 = 1.5
Vanne équilibrage en 26/32
Coude en DN100 = 0.3
T en DN100 = 1.5
Perte de charge pour 1 colonne : pdc1c
Perte de charge dernière colonne : pdcdc
Perte de charge toute colonne : pdctc
Perte de charge collecteur : pdcc
Perte de charge aspiration : pdca

Pdc1c = 3*(0.6*0.00092*(1.47^7/0.015^4)^(1/4))+1+1.5*5+8+(9*0.00092*(1.42 ^7/0.026^4)^(1/4))
Pdc1c=17.304mce

Pdcdc = pdc1c – 1.5 + 0.3
=16.104mce

Pdctc = 13*pdc1c + pdcdc
=241.056mce

Pdcc =13*1.5 + 0.00092*(1.5^7/0.094^4)^(1/4)*150
=22.46mce

Pdca =0.3+0.6*0.00092*(1.5^7/0.094^4)^(1/4)
=0.311mce

dans chaque appartement on a 10 radiateur de 2kw soit 20kw par appartement
avec une perte de charge par radiateur de 1500pa soit 0.15mce
soit 1.5mce par appartement.

donc 42 appartement soit 1.5*42=63mce

est ce que les perte de charges totale = pdct sont egale à....?
pdct=pdctc+pdcc+pdca+63+perte de charges échangeur
=241.056+22.46+0.311+63+perte de charges échangeur
=326.827+perte de charges échangeur
ce qui est certes bien plus petit que ma derniere proposition...

par contre je ne connait pas l'ordre de grandeur des pertes de charges d'un echangeur de ce type.

coordialement.

[invited410ac5b]

le schéma n'est pas passé le voilà

[JPL]

La pièce jointe a été supprimée. Merci de ne pas poster des BMP zippés. Le format Gif devrait faire l'affaire ici. Quelques conseils pour poster des images : http://forums.futura-sciences.com/thread224028.html

[invite76532345]

Bonsoir Mim's

C'est curieux; mon Excel ne me donne pas les mêmes résultats.
As tu regardé mes PJ du dernier de mes messages ?

Cordialement

[invited410ac5b]

bonsoir papykiwi
oui mais j'ai fait les calcul a la main
je vous remerci pour vos calcul
je sais pas pourquoi on a retiré ma piece jointe alors que je les ai toute envoyé comme ca.
quand on a la hmt que dois je faire apres pour trouvé la pompe?
merci encore

[JPL]

Pour les pièces jointes on a décidé d'être plus stricts. En tant que modérateur j'estime que ce n'est pas mon rôle d'extraire une image d'un zip, de la convertir et de la réinsérer. Certains de mes collègues peuvent être plus coulants. Mais je parie que là tu t'en souviendras pour la prochaine fois.

Sans rancune

[invite76532345]

Bonjour mim's

quand on a la hmt que dois je faire apres pour trouver la pompe?

Eh bien il faut relire la discussion pour trouver le débit de la pompe puis appliquer la classique formule de calcul des pompes centrifuges que j'ai déjà donnée plusieurs fois dans ce forum et au moins une fois en MP.
On part avec un rendement hydraulique de 60%
Un rendement mécanique de 95%
Et dans cette gamme de puissance on majore le résultat de 25% pour se conformer à l'ISO 13709.
Il ne reste plus qu'à:
1/ Poster calcul et résultat pour commentaires
2/ Poster dans le même message toutes les questions jugées intéressantes.

A+

[invited410ac5b]

bonjour papykiwi!!!!
je vous remerci pour tout grace a la HMT et le débit général j'ai pu trové la pompe approprié sur un catalogue.
je vais bientot passé mon oral sur mon projet industriel avec cette partie de mecanique des fluides je vous contacterai pour vous dire comment cela c'est passé.
je vous remerci encore
@+

[invite76532345]

Bonjour mim's

grace a la HMT et le débit général j'ai pu trové la pompe approprié sur un catalogue.

C'est formidable.
J'aimerais quand même connaître ce choix car tomber "juste" sur un catalogue avec des valeurs aussi "exotiques" me parait être une chance insensée.
Et puis il faut penser aux autres foromeurs qui aimeront surement avoir la "clé" du dimensionnement.

A bientôt

[invited410ac5b]

Bonjour
j'ai trouvé ma pompe dans un catalogue
grace a une courbe de fonctionnement avec en abcisse le debit et en ordonné la hmt.
la pompe peut etre choisi. reste apres les question de raccordement et de dimention de la pompe ainsi que le type de la pompe defini en fonction de son fonctionnement (rotor sec, noyé,...)
@+