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Auteur(s)
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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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Lire l’articleINTRODUCTION
L ’article « Pompes rotodynamiques » fait l’objet de plusieurs fascicules :
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Pompes rotodynamiques- Présentation. Description Présentation. Description ;
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Pompes rotodynamiques- Fonctionnement Fonctionnement ;
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Pompes rotodynamiques- Projet d’une pompe Projet d’une pompe ;
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[B 4306] Problèmes mécaniques particuliers ;
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Pompes rotodynamiques- Exploitation Exploitation.
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres. Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules. Le numéro de fascicule est suivi du numéro de paragraphe ou de figure.
Une pompe centrifuge est un système ouvert, en quelque sorte un trou ou encore un conduit, dans lequel est mis en place un champ de forces centrifuges. Cette machine n’est plus basée sur le transport du fluide dans un godet ou sur la variation, dans le temps, d’un volume d’emprisonnement. Le fluide n’est plus poussé par une paroi matérielle, mais mis en mouvement et équilibré par un champ de forces. Cela est une notion très simple, nous allons le voir dans ce qui suit, mais c’est aussi une notion moins spontanée que celle d’un récipient mobile. Puisqu’elle est basée sur d’autres principes, la pompe centrifuge fonctionne et s’utilise selon d’autres lois, qui sont l’objet de l’ensemble des articles qui vont suivre. Nous y avons traité l’essentiel, cependant certains domaines restreints ou certains aspects particuliers n’ont pas été abordés. Ils le seront dans un autre cadre.
Notre perception du sujet reste imparfaite et approximative. L’évolution de nos connaissances n’est pas terminée et nous sommes encore loin de l’asymptote.
Les nouvelles méthodes de calcul, de type instationnaire, ou de type Navier‐Stokes, vont modifier et stimuler l’art du dessin et de la conception. De nouveaux matériaux apparaissent. De nouveaux revêtements ou traitements de surface sont utilisés. L’électronique intervient par plusieurs aspects dont la vitesse variable et les systèmes de maintenance conditionnelle.
L’industrie des pompes en France emploie environ 6 000 personnes. Son chiffre d’affaires évolue autour de 5 milliards de francs et ses exportations totales autour de 3 milliards de francs.
Le marché des pompes se répartit approximativement de la manière suivante : un quart du marché est couvert par les pompes volumétriques, les trois quarts restants sont assurés par les pompes rotodynamiques. Enfin, signalons la part importante des circulateurs qui représentent 25 % du marché total des pompes.
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Pompe centrifuge monocellulaireArticle inclus dans l'offre
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2. Situation comparée des pompes centrifuges, hélicocentrifuges et hélices
Il n’existe pas de normalisation reconnue qui fixe clairement la limite entre, d’une part, les pompes centrifuges et, d’autre part, les pompes hélicocentrifuges. On passe de façon continue d’un type de pompe à l’autre, en traversant un petit domaine flou où les deux modes de dessin sont possibles. Un domaine flou, assez semblable, existe également à la frontière qui sépare les pompes hélicocentrifuges et les pompes hélices.
Nous verrons en Pompes rotodynamiques- Projet d’une pompe que ces domaines respectifs peuvent être marqués, ou limités, en utilisant le paramètre Ns qui est la vitesse spécifique de la pompe, et nous ferons la convention suivante :
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les pompes hélices correspondent au domaine Ns > 135 ;
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les pompes centrifuges correspondent au domaine Ns < 60 ;
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les pompes hélicocentrifuges correspondent au domaine intermédiaire
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.La figure 3 présente les domaines respectifs des trois types de pompes qui appartiennent à l’ensemble des pompes rotodynamiques.
Les commentaires suivants permettront de mieux comprendre la figure 3 qui a été établie pour des pompes opérant dans des conditions normales, c’est-à-dire à proximité de leur point de meilleur rendement.
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Pompes hélices
Le domaine H1 est celui des pompes hélices industrielles qui doivent offrir une bonne capacité d’aspiration, permettant une installation facile, ainsi qu’une courbe caractéristique Pompes rotodynamiques- Fonctionnement toujours descendante, assurant un fonctionnement stable quel que soit le débit. Dans ces conditions, la hauteur de refoulement se trouve limitée à une valeur de 11 m environ.
Les pompes hélices ne sont jamais réalisées...
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