{"id":6117,"date":"2022-10-18T16:07:57","date_gmt":"2022-10-18T14:07:57","guid":{"rendered":"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/pump-cavitation-and-how-to-avoid-it\/"},"modified":"2023-03-10T05:20:46","modified_gmt":"2023-03-10T04:20:46","slug":"pompe-cavitation-comment-eviter-blog","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/fr\/pompe-cavitation-comment-eviter-blog\/","title":{"rendered":"Cavitation de la pompe et comment l’\u00e9viter"},"content":{"rendered":"

Qu’est-ce que la cavitation ?<\/h2>\n

Toutes les pompes fonctionnent en cr\u00e9ant une basse pression \u00e0 l’entr\u00e9e et en permettant \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique (ou du syst\u00e8me) de pousser le fluide dans la pompe. Ce processus rend toutes les pompes sensibles \u00e0 un ph\u00e9nom\u00e8ne appel\u00e9 cavitation. La cavitation est la formation de cavit\u00e9s de vapeur (bulles) \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un liquide lorsque la pression locale diminue rapidement en dessous de la pression de vapeur du liquide. Cela forme une bulle de vapeur \u00e0 l’int\u00e9rieur du liquide qui dure g\u00e9n\u00e9ralement peu de temps avant de retomber dans le liquide. L’effondrement est violent, produisant un fort bruit d’\u00e9clatement et endommageant souvent les surfaces avoisinantes. M\u00eame les m\u00e9taux forts seront impact\u00e9s lorsqu’ils sont soumis au jet puissant et localis\u00e9 r\u00e9sultant de l’implosion de la bulle.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Lifecycle<\/p>\n

\u00c0 l’int\u00e9rieur des pompes, la cavitation prend souvent naissance derri\u00e8re une pi\u00e8ce mobile o\u00f9 se trouvent des zones localis\u00e9es de basse pression. L’utilisateur ne s’en rendra peut-\u00eatre pas compte, mais cela commencera \u00e0 endommager les composants de la pompe et doit \u00eatre \u00e9vit\u00e9. Lorsque la pression \u00e0 l’entr\u00e9e du syst\u00e8me est r\u00e9duite, la cavitation devient plus importante, produisant des fluctuations de la pompe, \u00e9mettant un bruit fort, et parfois un fluide trouble \u00e0 la sortie de la pompe.<\/p>\n

Le moment o\u00f9 la cavitation commence est tr\u00e8s compliqu\u00e9. C’est une combinaison de la viscosit\u00e9 du fluide, de la pression de vapeur, de la densit\u00e9, de la temp\u00e9rature, de l’\u00e9l\u00e9vation hydraulique, de la pression atmosph\u00e9rique, du type de pompe et de la vitesse de la pompe. Un pr\u00e9curseur de la cavitation est souvent la croissance de gaz pr\u00e9existant pi\u00e9g\u00e9 dans le liquide. Bien que ces bulles ne risquent pas d’endommager la pompe, elles peuvent r\u00e9duire la pr\u00e9cision de la distribution du fluide.<\/p>\n

\"dpp-cavitation-in-pump\"<\/p>\n

Restrictions \u00e0 l’entr\u00e9e<\/h3>\n

La cavitation la plus fr\u00e9quente lors de l’utilisation de pompes volum\u00e9triques r\u00e9sulte de l’utilisation de tubes longs et de petit diam\u00e8tre \u00e0 l’entr\u00e9e de la pompe. Une \u00e9quation g\u00e9n\u00e9rale pour la chute de pression dans un tube est \u2206P=Q\u2219\u03bc\u2219(128\u2219L)\/(\u03c0\u2219D^4) o\u00f9 :<\/p>\n

Q = d\u00e9bit
\n\u00b5 = viscosit\u00e9 dynamique
\nL = longueur de la tuyauterie
\nD = diam\u00e8tre int\u00e9rieur du tube<\/p>\n

Notez que la chute de pression d\u00e9pend de D4 ; par cons\u00e9quent, en doublant le diam\u00e8tre int\u00e9rieur du tube, vous diminuerez la chute de pression d’un facteur 16 ! L’\u00e9quation ci-dessus concerne uniquement l’\u00e9coulement laminaire (nombres de Reynolds < 2320). Pour un \u00e9coulement turbulent, l’\u00e9quation est plus compliqu\u00e9e et d\u00e9pend de la densit\u00e9 plut\u00f4t que de la viscosit\u00e9.<\/p>\n

\"DPP

Flux laminaire DPP contre flux turbulent dans les tubes<\/p><\/div>\n

Les tuyaux ne sont pas la seule source de chute de pression souvent n\u00e9glig\u00e9e par les concepteurs de syst\u00e8mes hydrauliques. Les filtres d’entr\u00e9e, les clapets anti-retour et les orifices sont des exemples de composants qui augmentent le vide \u00e0 l’entr\u00e9e. Les clapets anti-retour, en particulier, doivent \u00eatre choisis avec soin afin de ne pas cr\u00e9er un vide trop important.<\/p>\n

Cavitation dans les pompes \u00e0 d\u00e9placement positif \u00e0 mouvement alternatif<\/h2>\n

Les pompes volum\u00e9triques \u00e0 piston ne souffrent g\u00e9n\u00e9ralement pas de cavitation interne tr\u00e8s localis\u00e9e comme les pompes rotatives \u00e0 grande vitesse. Cependant, elles ont un d\u00e9bit tr\u00e8s puls\u00e9, ce qui entra\u00eene des pics de d\u00e9bit jusqu’\u00e0 trois fois le d\u00e9bit moyen. Plus important encore, l’arr\u00eat\/d\u00e9marrage fr\u00e9quent du fluide g\u00e9n\u00e8re un vide par inertie \u00e0 l’entr\u00e9e. Lorsque la pompe commence \u00e0 aspirer du fluide par l’entr\u00e9e, le fluide qui se trouve derri\u00e8re doit s’acc\u00e9l\u00e9rer. Comme pour la tra\u00een\u00e9e visqueuse, les longs tubes fins sont les pires pour le vide li\u00e9 \u00e0 l’acc\u00e9l\u00e9ration du fluide (proportionnelle au D2). Ces aspects des pompes alternatives peuvent surprendre un ing\u00e9nieur syst\u00e8me qui con\u00e7oit pour le d\u00e9bit moyen.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"D\u00e9bit

D\u00e9bit puls\u00e9 dans une pompe \u00e0 piston<\/p><\/div>\n

Cavitation dans les pompes rotatives \u00e0 d\u00e9placement positif<\/h2>\n

En plus de la tra\u00een\u00e9e produite par le vide mentionn\u00e9e pr\u00e9c\u00e9demment, les \u00e9l\u00e9ments mobiles \u00e0 grande vitesse cr\u00e9ent une r\u00e9gion de basse pression imm\u00e9diatement derri\u00e8re l’\u00e9l\u00e9ment mobile. Ce risque existe pour les \u00e9l\u00e9ments de plus grand diam\u00e8tre comme les h\u00e9lices ou la roue d’une pompe centrifuge et n’a pas une influence aussi forte sur les petites pompes \u00e0 engrenages.<\/a> Cependant, une cavitation interne peut se produire dans une pompe \u00e0 engrenages au niveau de l’engr\u00e8nement des engrenages, car le vide s’ouvre entre les deux engrenages, et le volume nouvellement cr\u00e9\u00e9 est rapidement rempli de liquide. Cet effet peut \u00eatre minimis\u00e9 avec des engrenages h\u00e9lico\u00efdaux usin\u00e9s avec pr\u00e9cision, ce qui permet une ouverture en douceur de l’engr\u00e8nement. N\u00e9anmoins, les m\u00e9canismes internes de la pompe peuvent produire des chutes de pression localis\u00e9es pouvant atteindre 0,1 bar dans l’eau \u00e0 des vitesses sup\u00e9rieures \u00e0 3000 tr\/min.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Emplacements

Emplacements courants de cavitation dans les pompes \u00e0 engrenages externes<\/p><\/div>\n

Les pompes p\u00e9ristaltiques et \u00e0 lobes pr\u00e9sentent une pulsation relativement forte dans leurs profils d’\u00e9coulement. Cette pulsation produit des vides transitoires similaires \u00e0 ceux des pompes \u00e0 piston. Il faut donc \u00eatre prudent lors de la mise en \u0153uvre de ces types de pompes.<\/p>\n

\"Flowrate<\/p>\n

T\u00eate d’aspiration positive nette (NPSH)<\/h2>\n

Le NPSH est une m\u00e9trique commune utilis\u00e9e par les ing\u00e9nieurs civils. Les fabricants de pompes centrifuges et de turbines dans cette industrie donnent souvent \u00e0 leurs pompes une cote NPSH signifiant la pression minimale \u00e0 l’orifice d’aspiration n\u00e9cessaire pour emp\u00eacher la pompe de caviter. Le NPSH est g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9 en pieds, car c’est l’unit\u00e9 de pression (hauteur manom\u00e9trique) la plus utilis\u00e9e par les ing\u00e9nieurs civils aux \u00c9tats-Unis. Les pompes volum\u00e9triques utilis\u00e9es dans les secteurs de la m\u00e9decine, de l’alimentation et des boissons<\/a>, ainsi que dans l’industrie l\u00e9g\u00e8re, n’attribuent g\u00e9n\u00e9ralement pas de valeur NPSH aux pompes en raison des grandes variations des fluides, des temp\u00e9ratures, des vitesses et d’autres conditions de fonctionnement.<\/p>\n

La meilleure fa\u00e7on d’\u00e9viter la cavitation est d’impliquer le fournisseur de la pompe d\u00e8s le d\u00e9but de la conception d’un syst\u00e8me hydraulique. Les ing\u00e9nieurs en pompes comprennent la sensibilit\u00e9 de leurs pompes, savent quels niveaux de vide sont tol\u00e9rables et ont une grande exp\u00e9rience dans la conception de syst\u00e8mes hydrauliques pour \u00e9viter la cavitation. Une collaboration \u00e9troite entre les concepteurs de syst\u00e8mes et les ing\u00e9nieurs de pompes permettra de rationaliser le processus de conception et d’\u00e9viter les it\u00e9rations tard dans le cycle de conception.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Qu’est-ce que la cavitation ? Toutes les pompes fonctionnent en cr\u00e9ant une basse pression \u00e0 l’entr\u00e9e et en permettant \u00e0 la pression atmosph\u00e9rique (ou du syst\u00e8me) de pousser le fluide dans la pompe. Ce processus rend toutes les pompes sensibles \u00e0 un ph\u00e9nom\u00e8ne appel\u00e9 cavitation. 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