📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une pompe est un organe de transformation d'énergie mécanique en énergie hydraulique. Elle permet de déplacer un fluide (généralement incompressible) en lui communiquant une pression ou une vitesse.
- Puissance hydraulique ($P_h$) : $P_h = q_v \cdot \Delta p = \rho \cdot g \cdot q_v \cdot H_m$
- $q_v$ : débit volumique ($m^3/s$)
- $\Delta p$ : différence de pression ($Pa$)
- $H_m$ : hauteur manométrique totale ($m$)
- Puissance mécanique ($P_m$) : $P_m = C \cdot \omega$
- $C$ : couple ($N \cdot m$)
- $\omega$ : vitesse angulaire ($rad/s$)
- Rendement global ($\eta$) : $\eta = \frac{P_h}{P_m} = \eta_v \cdot \eta_m \cdot \eta_h$
- $\eta_v$ (volumétrique) : pertes par fuites.
- $\eta_m$ (mécanique) : pertes par frottements.
- $\eta_h$ (hydraulique) : pertes de charge.
Méthodes à maîtriser
- Calcul du débit : Utiliser la relation $q_v = S \cdot v$ (section $\times$ vitesse).
- Bilan énergétique : Toujours calculer $P_h$ avant de déterminer le rendement ou le couple moteur.
- Conversion d'unités : Convertir systématiquement en unités SI ($m^3/s$, $Pa$, $W$, $rad/s$).
Exemples corrigés
Exemple : Une pompe a un débit de $20 , L/min$ et une pression de $10 , bars$.
- $q_v = 20 \times 10^{-3} / 60 = 3,33 \times 10^{-4} , m^3/s$.
- $\Delta p = 10 \times 10^5 , Pa$.
- $P_h = 3,33 \times 10^{-4} \times 10^6 = 333 , W$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les $L/min$ en $m^3/s$.
- Confondre la pression relative et la pression absolue.
- Ne pas convertir les $tr/min$ en $rad/s$ pour le calcul du couple ($\omega = \frac{2\pi N}{60}$).