Turbomachines à fluide incompressible

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CHAPITRE 3 :
Turbomachines à fluide incompressible:
Pompes et turbines hydrauliques
Turbomachines à fluide incompressible

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3.1. Introduction
Les pompes centrifuges sont les plus courantes dans l'industrie lourds,
du fait de leur simplicité de conception, de leur coût généralement
moindre qu'une pompe volumétrique équivalente et de leur aptitude à
transporter des liquides même chargés (de particules solides).
Le liquide arrive dans le distributeur dans l’axe de l’appareil et la force
centrifuge le projette vers l’extérieur de la turbine.
Il acquiert une grande énergie cinétique qui se transforme en énergie de
pression dans le collecteur où la section est croissante.
La transformation de l’énergie transférée en énergie de débit et de
pression dépend de l’inclinaison des aubes de la roue et donc de l’angle
de sortie.
Turbomachines: Pompes

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Une pompe est caractérisée essentiellement par :
✓Sa vitesse de rotation ;
✓Sa courbe caractéristique, hauteur d’élévation – débit : H = f(Q) ;
✓Son rendement, fonction notamment du débit ;
✓Sa puissance absorbée à l'arbre en différents points de sa courbe
caractéristique ;
✓Sa capacité d’aspiration requise exprimée par son NPSH requis (Net
Positive Suction Head), fonction du débit et du diamètre de la roue.
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Figure 3.1 : Pompe centrifuge

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3.2 Constitution de la pompe :
Une pompe centrifuge est constituée par :
҉Une roue mobile tournant à grande vitesse. Elle transmet au fluide un
surplus de pression et le rejette à une vitesse V2supérieure à V1.La
roue est en générale à aubes cylindriques et ne comportant qu’une
seule courbure. Elle peut être aussi à aubes gauches. A débit égal, le
premier type de roue tourne plus vite que le second.
҉Un diffuseur fixe qui à pour but de réduire la vitesse V2àune vitesse V3
plus faible. L’énergie cinétique se transforme donc en énergie de
pression. Dans beaucoup de cas, le diffuseur peut ne pas exister.
҉Une volute spirale destinée à recevoir le liquide sortant de la roue ou
du diffuseur.
Turbomachines: Pompes

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Turbomachines: Pompes
Figure 3.2 : Eléments constitutive d’une pompe centrifuge
1 : entrée de la roue.
2 : sortie de la roue.
3 : sortie du diffuseur.
A : arbre d’entraînement de la roue.
D : diffuseur : garniture d’étanchéité.
R : roue à aubes.
V : volute.