Le point de fonctionnement des pompes est abordé dans la page pompes, nous allons voir ici un exemple de calcul de point de fonctionnement de pompe, cette démarche est identique pour une ventilationou aspiration (avec le contrôle du NPSH en moins car pas de risque de cavitation pour l'air).

Le débit que délivre une pompe centrifuge ou un ventilateur diminue en fonction de la pression resistante (hauteur de charge ou Delta de pression) du reseau. Cette resistance du réseau est la pression que doit fournir la pompe ou le ventilateur pour réaliser un débit donné.

Le constructeur fournit avec sa pompe, une courbe d’évolution de débit en fonction de la pression resistante que doit vaincre la pompe. Les courbes sont généralement fournies pour une famille de pompe. La pression (ou delta P pour les ventilateurs), est donnée en Hm (hauteur manométrique) pour les liquides, ou en pascals pour l'aéraulique.

point fonctionnement courbe pompes

  • Pour rappel simplifié, 1 mètre de colonne d'eau produit une pression de (masse volumique X Gravité X Hauteur) 1000 x 9,81 x 1 = 9810 pascals. 1 bar=100 000 pascals on retiendra que 1 bar = 10 mètres d'eau = 100 000 pascals
Cette courbe montre les caractéristiques d'une série de pompe. Une série de pompe est constituée de la même pompe dont on a seulement "rogné" (réduit le diamètre) la roue.

Rognage: En théorie le débit et la hauteur manométrique varient proportionnellement au carré du diamètre de la roue. Le rognage permet de modifier le débit d'une pompe sans modifier son rendement, (dans une limite de 15% du diamètre initial), ceci donne donc la possibilité au constructeur d'utiliser un modele de pompe pour produire une gamme de pompes parfaitement adaptées aux divers cahiers des charges.

Nous voyons par exemple que la pompe avec une roue de 116 mm produit une pression de 110 Mètres au débit de 2 m3 heures dans sa zone de meilleur rendement (42% environ). Voila nous savons lire le graphique de la pompe, il reste a savoir si elle correspond a notre réseau. La question que l'on se pose est donc: Quelle est la pression nécessaire pour faire circuler le fluide dans notre système au débit que nous souhaitons obtenir? Au debit que nous souhaitons réaliser, la pression a fournir par la pompe doit etre egale a la somme de: Si le réseau est ouvert: Si le reseau est fermé, l'énergie dépensée pour gravir le dénivellé est restituée dans les parties descendantes, donc le dénivelé(Pression statique) n'entre pas en compte, de meme, si le reseau est fermé , la vitesse du fluide en sortie est restituée en entrée, donc la pression dynamique n'est pas prise en compte. Le point de fonctionnement du systeme pompe réseau est le débit qui équilibre la pression fournie par la pompe et la pression nécéssaire au fonctionnement du réseau a ce debit. La résolution de ce probleme se fait par interpolation de la courbe de charge du réseau et de la courbe de charge de la pompe: Nous voyons ici 3 courbes de pompes comparées a une courbe de perte charge reseau (bleu clair) Il est aisé de voir les points de fonctionnement pour ces 3 pompes :

point fonctionnement pompe

  • La courbe jaune croise la courbe de reseau au point de fonctionnement de 3 m³/h
  • La courbe de pompe bleu foncée croise la courbe de reseau au point de fonctionnement de 2,2 m³/h
  • La courbe de pompe rouge sort de la plage de debit auquel le reseau a été testé (courbe bleu clair) mais on peu immaginer que si la courbe reseau continue a evoluer de maniere continue elle croisera la courbe rouge au point de fonctionnement de 3,5 m³/h

Un autre exemple en vidéo: