Bienvenue dans le module sur l'hydraulique de base.
Commençons par les fondamentaux.

Il existe trois principaux paramètres lorsqu'on parle d’hydraulique dans les installations de pompage:

Le débit
La hauteur
La puissance


OU Q, H, et P.

Le débit est mesuré en mètres cubes par heure.

La hauteur est mesurée en mètres, et la puissance en kilowatts.

Le débit peut être décrit comme la quantité d'eau qu'une pompe transporte dans la tuyauterie à un moment donné. C’est pourquoi il est mesuré
en mètres cubes par heure. La hauteur d'une pompe est la pression
qu’elle peut fournir. Elle décrit la hauteur à laquelle
la pompe est capable d’élever l'eau, d’où la mesure en mètres.

Autrement dit, une hauteur de 40 mètres signifie que la pompe est capable
de soulever l'eau à 40 mètres par une tuyauterie verticale.

La hauteur est divisée en hauteur d'aspiration et hauteur d'élévation et peut être convertie en pression. Mais toute la pression n’est pas disponible.

Une partie est perdue en raison de la perte de charge dans la tuyauterie.

La puissance (P) dans une installation de pompage peut être décrite comme la force et la vitesse avec lesquelles l'eau circule, et elle dépend directement du débit (Q) et de la hauteur (H).

La puissance est mesurée en kilowatts (kW).

L'interaction entre le débit, la hauteur et la puissance peut être formulée ainsi :

P = Q x H x c

Où c est une constante qui dépend du rendement de la pompe, de la gravité et du type de liquide.

Si vous doublez le débit ou la hauteur, la puissance sera également doublée.

Si vous doublez les deux, la puissance va quadrupler.

La circulation de liquides dans les installations de pompage crée des frottements entre le liquide et les surfaces qu'il touche.

Cela mène à une perte d'énergie et de pression, que nous appelons la perte de charge. La perte de charge survient dans l’ensemble de l’installation

– dans la tuyauterie, les coudes et les vannes.

Le niveau de perte de charge dépend du débit dans l’installation, de la viscosité du liquide, ainsi que de la longueur et de la surface de la tuyauterie.

La perte de charge dépend également de la vitesse du liquide; la vitesse à laquelle l'eau est pompée.

La vitesse du liquide (V) peut être calculée comme suit:

v = Q / A x c

Où Q est le débit, A est la section transversale de la tuyauterie, et c une constante pour convertir la vitesse en mètres par seconde.

Plus vous pompez d'eau et plus vous le faites vite, plus la perte de charge est élevée.

Afin de minimiser la vitesse du liquide, et ainsi la perte de charge, vous avez deux options :

Réduire le débit ou augmenter le diamètre de la tuyauterie.
Augmenter le diamètre de la tuyauterie augmentera le coût initial
d'une installation de pompage, mais à long terme, les coûts totaux du cycle de vie seront considérablement inférieurs car les grosses tuyauteries vont réduire la perte de charge et augmenter le rendement global de pompage.

La pression vapeur est un problème récurrent quand on travaille avec des installations de pompage. Elle décrit la pression et la température exactes auxquelles l'eau se transforme en vapeur.

À pression atmosphérique normale, l'eau bout à 100 °C.

Mais si la pression dans l’installation de pompage chute en dessous d'un certain niveau l'eau commence à bouillir.

Dès que la pression augmente, la vapeur revient à l’état liquide. Ce phénomène s’appelle la cavitation et est très préjudiciable pour la pompe.

A quoi correspond exactement la cavitation ?

La cavitation peut être définie comme la formation et l’implosion rapides
de bulles d'air dans l'eau. Elle se produit près de l'entrée de la roue, où la pression peut être réduite en dessous du point d'ébullition de l'eau.

Lorsque l'eau bout, elle se transforme en vapeur, mais lorsque la pression repasse au-dessus du point d'ébullition, les molécules d'eau vaporisées implosent et reviennent à leur état liquide.

Ces implosions sont bruyantes et peuvent entraîner des piqûres de corrosion
sur la roue et le corps de pompe.

La cavitation peut être évitée en :

Réduisant l'aspiration de la pompe et en augmentant la pression d'aspiration.
Réduisant la perte de charge dans la tuyauterie d'aspiration.
Réduisant le débit de la pompe ou en Augmentant la hauteur  d'aspiration.

Ainsi s’achève la présentation sur l'hydraulique de base.

Vous êtes maintenant prêt à tester vos connaissances et terminer ce module.

Nous vous remercions de votre participation.