Données et hypothèses de travail
Application de la vitesse variable au pompage centrifuge

La pompe choisie est une pompe de type NM 252 de la Société Ingersoll Dresser Pumps dont les caractéristiques sont :

• débit au rendement maximal :Q_RM = 1 100m³/h ;

• hauteur d’élévation :H_RM = 59 m ;

• rendement maximal :η_M = 85 % ;

• puissance absorbée au rendement maximal :P_RM = 208,5 kW.

Les courbes H(Q), P (Q), η(Q) de la pompe NM 252 sont représentées sur le graphique de la figure 1.

Dans notre application, nous adoptons comme point nominal de la pompe, le point ainsi défini :

• débit nominal :Q_N = 1 300 m³/h ;

• hauteur d’élévation :H_N = 50 m ;

• puissance absorbée :P_N = 218 kW.

Désignons par Z₀ la hauteur géométrique.

Les pertes de charge du réseau pour le débit nominal Q_N (notées ϕ_N) s’ajoutent à cette valeur Z₀ pour donner la hauteur nominale H_N, soit H_N = Z₀ + ϕ_N.

Dans le cas où ϕ_N = 0 (cas purement théorique puisque les pertes de charge ne sont jamais nulles), on a évidemment H_N = Z₀.

Pour montrer l’intérêt de la vitesse variable électronique, nous étudierons les puissances absorbées par l’équipement lorsque la pompe est entraînée :

• par un moteur alimenté à fréquence variable ;

• par un moteur alimenté à fréquence fixe via un variateur de vitesse de type coupleur réglable (hydraulique à écope...) ;

• par un moteur fonctionnant à sa vitesse nominale constante. La variation de débit de la pompe est alors réalisée au moyen d’une vanne réglable.

Pour effectuer les calculs nous admettons dans un premier...