ETUDE DE COMPARAISON ENERGETIQUE D’UN GROUPEMENT DE POMPES A FLUIDE INCOMPRESSIBLE : EN SERIE ET EN PARALLELES

Abstract

في ميكانيك الموائع ، تعد المضخة واحدة من العناصر الأساسية. تأتي المضخة لحل مشكلة نقل السوائل. في الحالة الطبيعية ، حيث ينتقل السائل من نقطة أعلى إلى النقطة المنخفضة ، تمامًا كما ينتقل التيار من طرف الإمكانات العالية نحو نقطة الضعف إمكانات. تظهر أهمية المضخة عندما يكون من الضروري إجراء المسار العكسي، أي لنقل السائل من نقطة منخفضة الطاقة إلى طاقة أعلى. بحكم تصنيفها ، بين المضخات التوربينية أو المضخات الحجمي ، تحول المضخة الطاقة الميكانيكية المستلمة من محرك كهربائي أو حراري إلى طاقة هيدروليكية في شكل طاقة محتملة وحركية وضغطية. غالبًا ما تتطلب ممارسة علم السوائل أن يكون لدى الفرد عند نقطة من الدائرة قيم دقيقة للغاية من التدفق والضغط. بالإضافة إلى ذلك، يحدث أن هذه القيم لا يتم الحصول عليها بواسطة مضخة واحدة. في هذه الحالة يكون الجمع بين مضختين أو أكثر أمرًا ضروريًا. للقيام بذلك ، هناك نوعان من التركيب ممكنان. يمكن توصيل مضختين على التسلسل أو على التوازي. يمكن تركيب مضخات الإزاحة الإيجابية، بالإضافة إلى مضخات الطرد المركزي، على التسلسل أو على التوازي. يتطلب التنفيذ في حالة واحدة كما في الحالة الأخرى بعض التعديلات. بقدر ما نشعر بالقلق في هذا العمل، فإن تجميع سلسلة من اثنين من مضخات الطرد المركزي يجعل من الممكن زيادة الضغط في حين أن معدل التدفق مطابق للمضختين لا يزال ثابتا. هذا الترتيب مناسب للدوائر ذات قطرات الضغط الكبيرة وفرق الضغط الكبير. يزيد التركيب الموازي لمضختين للطرد المركزي من التدفق بينما يظل الضغط ثابتًا ومماثلًا لكلا المضختين. زيادة معدل التدفق ومضاعفة الضغط هما ميزتان رئيسيتان للتركيب المتوازي والتركيب المتسلسل. ومع ذلك ، فإن الأداء السليم لهذين النوعين من التركيب يفرض شروطًا معينة. من الضروري تحديد المسافة بين المضختين ، لتقليل فقد الطاقة والتأكد من أن المضخة الأخيرة يمكن أن تدعم الضغط الناتج. كلمات مفتاحية : مضخة-ارتفاع المانوميتر-التجويف-NPSH In fluid mechanics, especially in applied hydraulics, the pump is one of the essential elements. The pump comes to solve the problem of energy necessary in the transport of fluids and in the transmission of power. In the natural case, making the similarity between the hydraulic and the electricity, the fluid moves from a point of higher energy towards that of low energy, just as the current goes from the terminal of high potential towards that of weak potential. The importance of the pump appears when it is necessary to make the reverse course that is to say to bring the fluid from a point of low energy to that of higher energy. By virtue of its classification, among the turbopumps or volumetric pumps, the pump transforms the mechanical energy received from an electric or thermal engine into hydraulic energy in the form of potential, kinetic and pressure energy. The practice of hydraulics often requires that at a point of a circuit one have very precise values of flow and pressure. In addition, it happens that these values are not obtained with a single pump. In this case the combination of two or more pumps is essential. To do this, two types of editing are possible. Two pumps can be connected in series or in parallel. Positive displacement pumps, as well as centrifugal pumps, can be mounted in series or in parallel. The implementation in one case as in the other requires some adjustments. As far as we are concerned in this work, the series assembly of two centrifugal pumps makes it possible to increase the pressure while the flow rate V identical to the two pumps remains constant. This arrangement is suitable for circuits with large pressure drops and a large pressure difference. The parallel mounting of two centrifugal pumps increases the flow while the pressure remains constant and identical to both pumps. Increasing the flow rate and multiplying the pressure are two major advantages of parallel mounting and series mounting. However, the proper functioning of these two types of montages poses certain conditions. This is the case of a good winnowing and an adaptation of the pipe to the discharge of a parallel assembly. For a series installation, it is necessary to limit the distance between the two pumps, to minimize the head losses and to make sure that the last pump can support the resulting pressure Keywords: Pump-Manometric height-Cavitation-NPSH Dans la mécanique des fluides, plus particulièrement en hydraulique appliquée, la pompe est l’un des éléments essentiels. La pompe vient résoudre le problème d’énergie nécessaire dans le transport de fluides et dans la transmission de puissance. Dans le cas naturel, faisant la similitude entre l’hydraulique et l’électricité, le fluide se déplace d’un point d’énergie supérieure vers celui de faible énergie, tout comme le courant va de la borne de potentiel élevé vers celle de faible potentiel. L’importance de la pompe apparait lorsqu’il faut faire le parcours inverse c’est –à-dire de ramener le fluide d’un point de faible énergie vers celui d’énergie supérieure. De part son classement, parmi les turbopompes ou les pompes volumétriques, la pompe transforme l’énergie mécanique reçue d’un moteur électrique ou thermique en énergie hydraulique sous forme d’énergie potentielle, cinétique et de pression. La pratique de l’hydraulique exige souvent qu’en un point d’un circuit on ait des valeurs bien précises de débit et de pression. En plus, il arrive que ces valeurs ne soient pas obtenues avec une seule pompe. Dans ce cas l’association de deux ou plusieurs pompes s’avère indispensable. Pour ce faire, deux types de montages sont possibles. Deux pompes peuvent être montées en série ou en parallèle. Les pompes volumétriques, aussi bien que les pompes centrifuges, peuvent être montées en série ou en parallèle. La mise en œuvre dans un cas comme dans l’autre nécessite certains ajustements. Pour ce qui nous a concerné dans ce travail, le montage série de deux pompes centrifuges permet d’augmenter la pression tandis que le débit V identique aux deux pompes reste constant. Ce montage est indiqué pour des circuits ayant des grandes pertes de charge et une grande différence de pression. Le montage parallèle de deux pompes centrifuges permet d’accroître le débit tandis que la pression reste constante et identique aux deux pompes. L’augmentation du débit et la multiplication de la pression sont deux avantages majeurs respectifs du montage parallèle et du montage série. Cependant le bon fonctionnement de ces deux types de montages pose certaines conditions. C’est le cas d’un bon vannage et une adaptation de la canalisation au refoulement d’un montage parallèle. Pour un montage série, il faut bien limiter la distance entre les deux pompes, y minimiser les pertes de charge et s’assurer que la dernière pompe peut supporter la pression résultante.