Turbomachines: Pompes, Compresseurs, Ventilateurs - Cours

Les turbomachines
Pompes - Compresseurs - Ventilateurs

Les turbomachines
S 6.4 : Conversion de l’énergie
Cours
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1ère année STS
Maintenance
Contenu
1. FONCTIONS PRINCIPALES ....................................................................................................................................... 2
2. LES POMPES ET COMPRESSEURS VOLUMÉTRIQUES .............................................................................................. 2
2.1. Principe de fonctionnement ........................................................................................................................... 2
2.2. Différents types .............................................................................................................................................. 2
3. LES POMPES (VENTILATEUR) HÉLICOÏDE OU AXIALE .............................................................................................. 5
4. LES POMPES CENTRIFUGES .................................................................................................................................... 5
4.1. Principe de fonctionnement ........................................................................................................................... 5
4.2. Différents types de pompes ........................................................................................................................... 5
5. ÉTUDE DES CARACTÉRISTIQUES DES POMPES CENTRIFUGES ................................................................................ 6
5.1. Caractéristiques fondamentales des pompes ................................................................................................ 6
5.2. Courbes caractéristiques des pompes ............................................................................................................ 6
5.2.1. Relations ................................................................................................................................................. 6
5.2.2. Exemple de courbe de pompe ................................................................................................................ 7
6. ÉTUDE SIMPLIFIÉE DES CARACTÉRISTIQUES D’UN RÉSEAU .................................................................................... 8
6.1. Équation de la courbe de réseau .................................................................................................................... 8
6.2. Réseau fermé – Courbe caractéristique ......................................................................................................... 8
6.3. Réseau ouvert – Courbe caractéristique ........................................................................................................ 8
6.4. Association pompe-réseau : point de fonctionnement .................................................................................. 9
6.4.1. Cas d'un réseau fermé : exemple d'un circuit de chauffage .................................................................. 9
6.4.2. Cas d'un réseau ouvert : exemple d'un circuit d'eau chaude sanitaire .................................................. 9
6.5. Point de fonctionnement................................................................................................................................ 9
7. DÉTERMINATION D’UNE POMPE .......................................................................................................................... 10
7.1. Calage ou modification du point de fonctionnement .................................................................................. 10
7.1.1. Par modification des caractéristiques de la pompe ............................................................................. 11
7.1.2. Par modification du réseau................................................................................................................... 12
8. RÉSEAUX SÉRIES ET PARALLÈLES .......................................................................................................................... 13
8.1. Réseau série .................................................................................................................................................. 13
8.2. Réseau parallèle............................................................................................................................................ 13
9. ÉTUDE DE POMPES COUPLÉES ............................................................................................................................. 14
9.1. Tracé de la caractéristique d’un couplage de 2 pompes en série ................................................................ 14
9.1.1. Tracé pratique du couplage de 2 pompes en série .............................................................................. 14
9.1.2. Tracé théorique du couplage de 2 pompes en série ............................................................................ 14
9.2. Tracé de la caractéristique d’un couplage de 2 pompes en parallèle .......................................................... 14
9.2.1. Tracé pratique du couplage de 2 pompes en parallèle ........................................................................ 14
9.2.2. Tracé théorique du couplage de 2 pompes en parallèle ...................................................................... 15
10. N.P.S.H : LES LIMITES DE L’ASPIRATION ............................................................................................................... 16
10.1. Introduction .............................................................................................................................................. 16
10.2. Tableau des pressions d’utilisation (d’après WILO) ................................................................................. 16
10.3. La cavitation .............................................................................................................................................. 17
10.4. N.P.S.H (hauteur pratique de charge absolue) ......................................................................................... 17
10.4.1. Mise en situation .................................................................................................................................. 17
10.4.2. Traduction sur les courbes de fonctionnement ................................................................................... 18
11. POUR ALLER PLUS LOIN : ...................................................................................................................................... 18

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1. FONCTIONS PRINCIPALES
Les pompes sont destinées à :
 assurer la circulation du fluide,
 combattre les pertes de charge.
Il existe deux grands types de technologie de pompes :
 les pompes volumétriques,
 les pompes centrifuges.
2. LES POMPES ET COMPRESSEURS VOLUMÉTRIQUES
2.1. Principe de fonctionnement
Pulsé de manière cyclique, le liquide est emmagasiné dans un volume. L'énergie est directement fournie sous
forme de pression.
2.2. Différents types
 À engrenage
Contact extérieur
Contact intérieur

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 À palettes
 À pistons axiaux
 À piston radiaux

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 À vis
 Spiro-orbital (scroll)