Guide de lecture des courbes des pompes péristaltiques

• Point de rendement maximal
• Pertes de friction
• Numéro de Reynolds
• Facteur de friction

Masterflex s’efforce de publier une courbe représentative de l’écoulement par rapport à la contre-pression. Dans de nombreux cas, nous pouvons aussi fournir des courbes de la performance qui quantifient de paramètres tels que NPSH_req

NPSH_req: la valeur de la hauteur manométrique d'aspiration positive nette dont la pompe doit disposer pour un fonctionnement sans cavitation. NPSH_req est généralement exprimé soit en pied de tête ou en unités de pression.

Qu'est-ce que la hauteur manométrique ?

La hauteur manométrique est la pression totale de refoulement au niveau de l’ouverture de sortie de la pompe.

On calcule généralement la valeur de la hauteur manométrique en mesurant la hauteur statique du liquide, et en lui ajoutant la perte de friction des tuyaux. Si la tuyauterie subit d’autres restrictions, comme une pliure ou bien une diminution du débit, cette valeur augmentera.

Aspiration et pression

L'aspiration est la force nécessaire au niveau de l’ouverture d’entrée pour que la pompe puisse tirer le liquide. Si la hauteur d'un réservoir de fluide qui est ouvert est inférieure à la hauteur de l’ouverture d’entrée de la pompe, la pompe aura habituellement à prendre en charge une pression négative (ou le vide). Si la hauteur du réservoir est supérieure au niveau de l'ouverture d’entrée de la pompe, on appelle cela l’aspiration immergée, et il s’agit d'une valeur de pression positive qui contribuera à pousser le liquide dans une pompe.

Formule permettant de calculer les PSI

Il n’existe pas de formule permettant de calculer les PSI : la pression est un scalaire, ou une force mesurée, et les PSI sont une unité de pression exprimée en kilos de force par pieds carrés d’une zone.

14,7 PSI = 1 bar = 100 Kilopascals. La pression est habituellement exprimée en pression manométrique qui est la différence de pression par rapport à l’atmosphère locale. Par rapport au vide idéal, la pression atmosphérique au niveau de la mer est habituellement de 14,7 PSI ou 1 bar.

Qu'est-ce que la hauteur dynamique ?

La hauteur dynamique totale est la pression de l'intégralité du système qui prend en compte à la fois la pression manométrique de refoulement et la pression d’aspiration afin d’indiquer le travail global que la pompe doit réaliser.

Qu’est-ce que le point de rendement maximal ?

Le point de rendement maximal est le point auquel les effets de la hauteur manométrique (pression) et l’écoulement convergent pour produire la plus grande quantité de sortie pour la plus petite quantité d’énergie.

• NPSH_avail = h_a - hvpa - hst - hfs lorsque l'aspiration soulève le liquide
• NPSH_avail = h_a - hvpa hst - hfs pour l’aspiration immergée
• h_a =pression absolue (exprimée en pieds du liquide qui est pompé) à la surface du niveau d'alimentation en liquide (il s'agit de la pression barométrique si l'aspiration provient d'un réservoir ouvert ou d’un puisard ; ou la pression absolue qui règne dans un réservoir fermé, comme une bâche de condenseur ou un dégazeur).
• h_vpa = La hauteur manométrique, exprimée en pieds, correspondant à la pression de vapeur du liquide à la température de pompage.
• h_st =La hauteur statique, exprimée en pieds, alors que le niveau d'alimentation en liquide est supérieur ou inférieur à la ligne centrale de la pompe ou l’ouïe d'aspiration.
• h_fs = Toutes les pertes d'aspiration dans la tuyauterie (exprimée en pieds) comprenant les pertes au niveau de l’entrée et les pertes de friction dans le tuyau, les vannes et les raccords.

Calcul des pertes de friction

On calcule habituellement les pertes de friction à l’aide de l’équation de Darcy-Weisbach, dans laquelle :
hf =  f x   L  x   V ²  
              D    2g

• hf = perte par frottement en pieds de liquide
• f = facteur de frottement un nombre sans dimension qui a été déterminé expérimentalement et pour un écoulement turbulent qui dépend de la rugosité de la surface intérieure du tuyau et du nombre de Reynolds.
• L = longueur du tuyau en pieds
• D = diamètre intérieur moyen du tuyau en pieds
• V = vitesse moyenne du tuyau en ft/s (pieds/s)
• g = constante gravitationnelle (32,174 ft/s2)

Numéro de Reynolds

On détermine le numéro de Reynolds à l’aide d'une équation dans laquelle :
 
R =  VD
       n  

• D = diamètre intérieur du tuyau en pieds
• V = vitesse moyenne du tuyau en ft/s (pieds/s)
• n = viscosité cinématique en ft2/sec (pieds2/s)

Facteur de friction

En présence d'un écoulement visqueux (laminaire) où le numéro de Reynolds est inférieur à 2000, on détermine le facteur de friction grâce à l’équation suivante dans laquelle :
f =    64
         R

• En présence d’un écoulement turbulent où le numéro de Reynolds est supérieur à 4000, on peut déterminer le facteur de friction grâce à l'équation suivante qui a été développée par C. F. Colebrook :
  ρ = [-2 log10 (    Ε         2.51     )] ^-z 
                            3.7D    R√f    
• ρ =densité à la température et à la pression à laquelle le liquide s'écoule en lb/ft²
• Ε = rugosité absolue (voir le tableau de Rugosité absolue du tuyau ci-dessous)
• D = rugosité absolue (voir le tableau de Rugosité absolue du tuyau ci-dessous)
• R = numéro de Reynolds
• f = facteur de friction
• z = viscosité absolue ou dynamique en centipoises

Rugosité absolue des tuyaux

• veuillez vous reporter à l’article d’origine pour connaître la structure correcte de la formule [LS1]

L'importance de savoir comment lire une courbe de pompe

Savoir comment lire la courbe de performances d'une pompe est la clé pour toute personne travaillant au laboratoire. En gardant ces informations sur vous, vous pouvez déterminer quel est l’équipement adapté à vos besoins. Si vous souhaitez obtenir de plus amples informations sur nos produits, ou comment lire une courbe de pompe, n’hésitez pas à nous contacter dès aujourd'hui. Nous sommes là aujourd'hui pour vous faciliter la vie demain.