Dans un système de pompe centrifuge, la « hauteur » est bien plus qu'un simple paramètre technique : elle détermine directement si la pompe peut fournir du fluide à l'emplacement cible et surmonter efficacement la résistance du pipeline. Les erreurs de calcul de la hauteur de charge peuvent au mieux entraîner un débit insuffisant et une augmentation de la consommation d'énergie, et au pire une cavitation, une surcharge du moteur ou même des dommages à l'équipement.
✅ Rappel important : le texte original a mal calculé le résultat comme étant 32 m ; la valeur réelle devrait être de 3,2 m. Cette erreur entraînera une sélection de pompe sérieusement surdimensionnée, entraînant du gaspillage !
La hauteur fait référence à l'énergie mécanique totale fournie par une pompe centrifuge par rapport à une unité de poids de fluide, avec des unités de mètres (m) ou de pieds (ft).
Remarque : Hauteur ≠ Pression ! Bien qu’ils puissent être convertis à l’aide de formules, leurs significations physiques sont différentes :
La tête se compose de quatre éléments :
| Composant | Description |
|---|---|
| Tête statique | Différence de hauteur verticale entre le niveau du liquide d'aspiration et le niveau du liquide de refoulement (Unité : m) |
| Tête de pression | Hauteur de colonne de liquide équivalente requise pour surmonter la différence de pression entre le côté aspiration et le côté refoulement |
| Tête de vitesse | Terme d'énergie cinétique généré par la vitesse d'écoulement du fluide (généralement faible, mais doit être pris en compte dans des cas spécifiques) |
| Tête de friction | v²/(2g) = 0,16m |
✅ Formule de tête totale : Htotal = Hstatique + Hpression + Hvitesse + Hfriction
Transport d'eau à température ambiante d'un réservoir d'aspiration ouvert vers un réservoir de refoulement sous pression dans les conditions connues suivantes :
💡 Remarque : La pression d'un réservoir ouvert est la pression atmosphérique, avec une pression manométrique de 0, donc la hauteur de pression côté aspiration est de 0.
En supposant que la section transversale du réservoir d'aspiration est beaucoup plus grande que celle du tuyau, la vitesse du débit d'aspiration est ≈ 0, donc seule la hauteur de vitesse côté refoulement doit être calculée.
Surface de la section transversale du tuyau :A = π(d/2)² = 3,1416 × (0,05)² ≈ 0,00785 m²
Vitesse d'écoulement : v = Q/A = 0,0139 / 0,00785 ≈ 1,77 m/s
Tête de vitesse : Hvitesse = v²/(2g) = (1,77)²/(2×9,81) ≈ 3,13 / 19,62 ≈ 0,16 m
⚠️ Remarque : Si les diamètres des tuyaux d'aspiration et de refoulement sont différents, la différence de vitesse doit être calculée : (v₂² - v₁²)/(2g)
En utilisant la formule de Darcy-Weisbach : Hfriction = f × (L/d) × (v²/(2g))
Remplacez les données :
Hfrottement = 0,02 × (100/0,1) × 0,16 = 0,02 × 1 000 × 0,16 = 3,2 m
✅ Rappel important : le texte original a mal calculé le résultat comme étant 32 m ; la valeur réelle devrait être de 3,2 m. Cette erreur entraînera une sélection de pompe sérieusement surdimensionnée, entraînant du gaspillage !
🔧 Astuce : La longueur de tuyau de 100 m doit inclure la « longueur équivalente » des vannes et des coudes (par exemple, un coude à 90° ≈ 3 m de tuyau droit).
Htotal = Hstatique + Hpression + Hvitesse + Hfrottement = 15 + 20,4 + 0,16 + 3,2 = 38,76 m
📌 Recommandation technique : réservez une marge de 5 % à 10 % lors de la sélection d'une pompe. Il est recommandé de choisir une pompe centrifuge avec une hauteur nominale ≥ 40~42 m.
| Outil | But |
|---|---|
| Tableau de mauvaise humeur | Déterminez avec précision le facteur de friction f en fonction du nombre de Reynolds et de la rugosité de la paroi du tuyau. |
| Tableau des longueurs équivalentes de montage | Convertissez les coudes, les vannes, etc. en longueurs de tuyaux droits à inclure dans le calcul Hf |
| Calculateurs en ligne | Tels que Engineering ToolBox, Pump-Flo, pour une vérification rapide des résultats |
| Méthode de manomètre sur site | Pour les systèmes existants, la hauteur de chute peut être rétro-calculée à l'aide de la formule : H = (Pd - Ps)/(ρg) + Δz + (vd² - vs²)/(2g) |
| Idée fausse | Compréhension correcte |
|---|---|
| ❌ "La tête est sous pression" | ✅ La tête est la hauteur de l'énergie (m), la pression est la force (bar) ; Formule de conversion : H = P/(ρg) |
| ❌ Ignorer la perte de friction | ✅ Dans les canalisations longues ou de petit diamètre, le Hf peut représenter plus de 20 % de la hauteur de chute totale |
| ❌ Omettre la tête de vélocité | ✅ Ne peut être ignoré dans les systèmes de petit diamètre et à haut débit (surtout lorsque les diamètres des tuyaux d'aspiration/refoulement sont différents) |
| ❌ Utiliser la distance entre l'entrée et la sortie de la pompe au lieu de la différence de hauteur du niveau de liquide | ✅ La hauteur statique doit être la distance verticale entre les niveaux de liquide |
| ❌ Utiliser la densité de l'eau lors du transport de produits pétroliers | 💡 Remarque : La pression d'un réservoir ouvert est la pression atmosphérique, avec une pression manométrique de 0, donc la hauteur de pression côté aspiration est de 0. |
Le calcul de la hauteur de pompe centrifuge n'est pas un défi insurmontable : tant qu'il est décomposé en quatre parties : hauteur statique, hauteur de pression, hauteur de vitesse et hauteur de friction, et que les paramètres sont remplacés étape par étape, des résultats fiables peuvent être obtenus. En tant que marque professionnelle dans le domaine des équipements pour fluides industriels,TeffikoLes produits de la série de pompes centrifuges sont conçus sur la base d'une mécanique des fluides rigoureuse, correspondant avec précision aux exigences de tête dans différents scénarios, et présentant un rapport d'efficacité énergétique élevé et une durabilité stable, répondant parfaitement aux besoins de sélection et de mise en œuvre après le calcul de la tête. Pour plus de détails sur les produits de pompes centrifuges Teffiko adaptés à différentes conditions de travail ou pour obtenir des solutions de sélection personnalisées, n'hésitez pas àContactez-nous!
