Présentation
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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Situation par rapport à d’autres types de pompes6. Pompe hélice ou axiale
6.1 Éléments constitutifs
Comme pour la pompe hélicocentrifuge, on trouve (figure 17) :
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un conduit d’amenée du fluide vers l’impulseur (repère (1)) ;
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l’impulseur (repère (2)) ;
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le redresseur (repère (9)) ;
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un diffuseur conique (repère (8)) ;
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le coude de sortie (repère (13)).
Il n’y a pas de dispositif d’étanchéité interne, car l’impulseur axial de la pompe hélice est un impulseur ouvert, c’est-à-dire dont l’extrémité des aubes est libre.
L’impulseur de la pompe hélice est profondément différent de celui de la pompe hélicocentrifuge. considéré globalement, cet impulseur est totalement tridimensionnel, cependant il est constitué d’un empilage de sections individuelles qui, elles, sont bidimensionnelles et faciles à représenter.
Les figures 18a, b, et c présentent les canaux formés par deux aubes successives pour trois diamètres de l’impulseur, respectivement le diamètre au pied des aubes, le diamètre moyen, le diamètre au sommet des aubes, et cela pour une pompe ayant un rapport diamétral de 0,5. La figure 18d, empilage des trois sections précédentes, représente aussi une aube de l’impulseur vue de dessus.
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Ce sont les mêmes que pour la pompe hélicocentrifuge. On trouve aux repères (5), (6) et (7) de la figure 17 : l’arbre, les paliers radiaux à eau, un dispositif d’étanchéité entre la pompe et l’extérieur.
Dans le cas de la figure 17 la butée n’appartient pas à la pompe, celle-ci utilise la butée du moteur d’entraînement (repère (11)).
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