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Comment calculer la hauteur de refoulement et la puissance d'une pompe ?
La hauteur de refoulement est la cote verticale entre l'axe de la pompe et la surface libre (ou le point de rejet) du réservoir de refoulement. Ajoutée à la hauteur d'aspiration, elle forme la hauteur géométrique que la pompe doit vaincre ; en y ajoutant les pertes de charge du réseau et l'éventuelle différence de pression entre les réservoirs, on obtient la hauteur manométrique totale HMT. La puissance utile (hydraulique) vaut ρ g Q HMT et la puissance absorbée par le moteur s'en déduit par le rendement de la pompe. Exemple : 20 m³/h d'eau, 2 m d'aspiration, 20 m de refoulement et 3 m de pertes de charge : HMT de 25 m, puissance utile 1,36 kW, puissance absorbée 2,1 kW avec un rendement de 65 %. La hauteur de refoulement ne change pas avec le débit ; les pertes de charge, elles, croissent comme son carré.
Formules de la hauteur manométrique et des puissances
- Href : hauteur de refoulement, en m, de l'axe de la pompe à la surface du réservoir de refoulement ou au point de rejet
- Hasp : hauteur d'aspiration, en m, positive si la pompe est au-dessus du réservoir aspiré, négative en charge
- ΔHpertes : pertes de charge de toute la tuyauterie au débit Q, en m de fluide
- P₁, P₂ : pressions dans les réservoirs d'aspiration et de refoulement, en Pa (0 s'ils sont à l'air libre) ; ρ masse volumique en kg/m³ ; g = 9,81 m/s²
- Q : débit, en m³/s ; Putile et Pabsorbée : puissances hydraulique et sur l'arbre, en W ; η : rendement de la pompe (0,5 à 0,85)
HMT et puissances d'une pompe selon la hauteur de refoulement
| Hauteur de refoulement Href | HMT | Puissance utile | Puissance absorbée | Pression à la bride de refoulement |
|---|---|---|---|---|
| 5 m | 10 m | 544 W | 837 W | 0,78 bar |
| 10 m | 15 m | 816 W | 1 255 W | 1,27 bar |
| 20 m | 25 m | 1 360 W | 2 092 W | 2,25 bar |
| 30 m | 35 m | 1 904 W | 2 929 W | 3,23 bar |
| 50 m | 55 m | 2 992 W | 4 602 W | 5,19 bar |
Explications détaillées et calcul dans Mecaflux
la hauteur refoulement dans un réseau de pompage est la cote verticale mesurée entre la surface du réservoir de refoulement et l'axe de la pompe.Cette hauteur de refoulement joue un rôle déterminant dans la puissance utile de la pompe
Dans Mecaflux standard
Dans l'interface systèmes pompes/turbines la hauteur de refoulement actualise les paramètres de puissance absorbée et utile
.
Questions fréquentes
La hauteur de refoulement dépend-elle de la longueur de la conduite ?
Non : c'est une cote purement verticale, mesurée entre l'axe de la pompe et le niveau d'arrivée de l'eau, quel que soit le tracé de la tuyauterie. La longueur de la conduite intervient dans les pertes de charge, qui s'ajoutent à la hauteur géométrique dans la HMT : 100 m de tube horizontal n'ajoutent rien à la hauteur de refoulement, mais quelques mètres de pertes de charge au débit nominal.
Que vaut la hauteur de refoulement si la conduite se termine en l'air ou dans un réservoir sous pression ?
Si le tuyau débouche à l'air libre au-dessus du réservoir, la hauteur de refoulement se mesure jusqu'au point de rejet (la chute libre ensuite ne compte pas). Si le réservoir est sous pression ou fermé, on ajoute sa pression convertie en hauteur de fluide : 1 bar correspond à 10,2 m d'eau. Si le tuyau plonge sous le niveau du réservoir, c'est le niveau de la surface libre qui compte, pas le point de sortie du tuyau.
Comment passer de la hauteur à la pression, et inversement ?
Par P = ρ g H : pour l'eau, 10 m de hauteur valent 0,98 bar, et 1 bar vaut 10,2 m. Une pompe est caractérisée en hauteur (m de fluide) parce que celle-ci ne dépend pas du fluide pompé : la même pompe au même débit donne la même hauteur avec de l'eau ou de l'huile, mais une pression et une puissance absorbée proportionnelles à la masse volumique.
Comment calculer la HMT et la puissance de la pompe de mon installation ?
Dans l'interface systèmes pompes/turbines de Mecaflux Standard, vous entrez les hauteurs d'aspiration et de refoulement, les pressions des réservoirs et les pertes de charge issues de l'inventaire, et le logiciel affiche la HMT, le NPSH disponible, les puissances utile et absorbée ; l'éditeur de pompes et l'analyse graphique trouvent ensuite le point de fonctionnement de la pompe choisie. Pour une installation de pompage à concevoir ou à diagnostiquer, Mecaflux réalise l'étude de votre projet et vous remet la note de calcul, ou vous propose une formation sur le logiciel appliquée à votre propre installation.