Poussée axiale | Techniques de l'Ingénieur

Pompes rotodynamiques - Problèmes mécaniques particuliers

Référence B4306 | Date de publication : 10 mars 1997 | Jean POULAIN

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SOMMAIRE de l'article

Introduction

1 - Dynamique des rotors
- 1.1 - Historique
- 1.2 - Théorie simplifiée, isotrope, des efforts exercés par une section de fuite sur un rotor
- 1.3 - Condition d’inexistence des vitesses critiques
- 1.4 - Calcul complet d’une section de fuite
- 1.5 - Interaction roue-volute
- 1.6 - Utilisation pratique des 12 coefficients d’interaction fluide-rotor
- 1.7 - Fonctionnement à sec
2 - Poussée radiale sur la roue d’une pompe à volute sans diffuseur
- 2.1 - Compréhension des phénomènes
- 2.2 - Cas d’une volute standard à un seul bec
- 2.3 - Cas d’une volute à deux becs
3 - Poussée axiale
- 3.1 - Théorie simplifiée
- 3.2 - Compléments à la théorie simplifiée
- 3.3 - Cas particuliers
- 3.4 - Incertitudes
- 3.5 - Équilibrage de la poussée axiale
4 - Fonctionnement à petit débit
5 - Efforts acceptables sur les brides
6 - Annexe : exemple de calcul en dynamique des rotors
- 6.1 - Hypothèses simplificatrices
- 6.2 - Équilibre des forces agissant sur le mobile
- 6.3 - Recherche des fréquences propres et de l’amortissement global
- 6.4 - Exemple numérique
- 6.5 - Étude paramétrique
- 6.6 - Réponse à un balourd

Jean POULAIN :
Ingénieur de l’École supérieure d’électricité, Ancien élève de l’Institut Von Karman, Conseiller scientifique de l’Association française des constructeurs de pompes.

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3. Poussée axiale

3.1 Théorie simplifiée

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3.1.1 Généralités

Cette étude est applicable à une pompe ordinaire, utilisée à son point de fonctionnement normal.

La poussée axiale est l’effort axial résultant que supporte le rotor. Son calcul nécessite la connaissance des pressions statiques locales en tous les points de la machine.

Par théorie simplifiée, nous entendons un mode de calcul où les pressions dans les interfaces rotor-stator sont évaluées en supposant que le fluide tourne à la moitié de la vitesse locale du rotor. Cette façon de faire est souvent suffisante pour les pompes monocellulaires.

Par pompe ordinaire, nous entendons une machine dont les roues, à simple ouïe, sont fermées sur les deux faces et ne portent pas de dispositifs particuliers tels que des rainures de compensation sur une des faces de la roue.

Dans ces conditions, l’effort axial se compose de quatre termes :