Adduction gravitaire en charge - Université Paul...
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-
Adduction gravitaire en chargeAlimentation dune agglomration partir de 2 sources
S1S2
T A
95m90m
1 2
1
3
L1 = 1500m1 = 200 mm1 = 0,1mm
2L2 = 1200m2 = 250 mm2 = 0,1mm
3L3 = 1100m
3 = 0,1mm
Q3= 120l/s
Ouvrage long seul le terme L/ est considr devant 1 et K pertes de charge linaire seules considres en appliquant Bernoulli
BernoulliEntre S1 et T
g
VLz
Pz
TS 2
00 1
1
111
+
+=++
Entre S2 et T
g
VLz
Pz
TS 2
00 2
2
222
+
+=++
Entre T et A
g
VLz
Pz
P
AT 2
23
3
33
+
+=
++
Q1 ? Q2 ?
De plus Q3 = Q1 + Q2
1 2
3
mzP
A
70=
+
4 quations et 7 inconnues rsolution graphique
3 = ?
-
H (m)
Q (l/s)
95
90
)( 111 QzzP
ST
=
+
Trac des valeurs pizomtriques en fonction des dbits
)( 222 QzzP
ST
=
+
70
Q1 + Q2 Q3
)( 33 QzP
zP
AT
+
+=
++
120l/s
3
Q1 Q2
Point de fonctionnement
12
PRINCIPEPRINCIPE
Point de fonctionnement :+
+=
+TT
zP
zP
-
Tables de Colebrook
Pertes de charges linaires
(eau 10CViscosit cinmatique = 1,3.10-6 m/s)
En fonction de , Q et g
Vj
2
=
= j.L
[m/m]
[m]
)( 111 QzzP
ST
=
+
Valeurs pizomtriques canalisation 1
Q1 20,4 40,8 50,3 59,7 70,7
j1 0,002298 0,008424 0,01248 0,017268 0,023843
1111 3,5 12,6 18,7 25,9 35,8z1-1 91,5 82,4 76,3 69,1 59,2
-
)( 222 QzzP
ST
=
+
Valeurs pizomtriques canalisation 2
Q2 19,6 31,9 61,4 71,2 81
j2 0,000720 0,001753 0,006002 0,007956 0,010169
2222 0,86 2,10 7,20 9,55 12,20z2-2222 89,1 87,9 82,8 80,5 77,8
-
0 25 50 75 100 12570
80
90
100
3 9,5m
Q1 45,5l/s Q2 74,5l/s
3 = j3 L3 j3 = 0,008636
Q3 = 120l/s3 = 300 mm
Q = 120l/s
-
Adduction par refoulement
Pertes de charge vaincre(linaires + singulires)fonction du dbit
Hauteur statique vaincre(pression + lvation)non fonction du dbit
Caractristique rseau (Q)+cte statique
Caractristique pompeProche du rendement maximum
QmaxQ
H
Principe de choix
(NPSH) (NPSH) disponible disponible (NPSH) (NPSH) requisrequis
Eviter la cavitation!
Couplage des pompes
En srie = addition des charges dbit donn
En parallle = addition des dbits charge donne
H
Q
parallle
srie
-
Pompes3m
65m
Ou
Srie ?
Parallle ?
= 800mmL = 6000 m = 1mm
Selon le type de couplage : dterminer le point de fonctionnement Calculer la puissance consomme Analyser la compatibilit avec les possibilits daspiration des pompes ConclureOn suppose que lon peut ngliger laspiration (tuyauteries trs courtes) et que Patm/ = 10m
Caractristiques des pompes polycopi (p.10)
Seule refoulement est considre ouvrage long: = j.L
Point de fonctionnementPoint de fonctionnement
Dtermination de la courbe rseauQ (l/s) 300 400 500 600
j ( =1mm) 0,0004811 0,0008511 0,0013280 0,0019125
(m) 2,89 5,11 7,97 11,48
Tables de Colebrook (eau 10C)
Trac de 65+ (Q) puis Heff parallle et Heff srie point de fonctionnement
-
0102030405060708090
100110120
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
H (m)
Q (l/s)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 6500
2
4
6
8
10
Q (l/s)
NPSHr (m)
Fonctionnement (parallle ou srie)Q 480l/s ; H 73m
ParallleQ1 310l/s ; 1 0,76 ; (NPSH) r1 3mQ2 170l/s ; 2 0,72 ; (NPSH) r2 3mHeff1 = Heff2 73m
SrieQ1 = Q2 480l/s Heff1 35m ; Heff2 38m1 0,50 ; 2 0,64(NPSH) r1 5,3m(NPSH) r2 8,4m
-
Puissance consommPuissance consommee
Configuration parallle kW 470 W 4701242
2
1
1 =+
effeff HQHQ
Configuration srie kW 216 W 6210002
2
1
1 ==+
effeff HQHQ
CompatibilitCompatibilit avec aspiration pompe avec aspiration pompe
Les pompes sont la mme hauteur par rapport la ligne deau aspire ; en ngligeant aspiration, on a:
mNPSH disponible 88,610000
1230310)( 2)ou (1 =
Configuration parallle pompe, (NPSH)disponible > (NPSH)requis OK
Configuration srie (NPSH)disponible > (NPSH)requis seulement pour pompe 1 !
Conclusion Conclusion
Configuration parallle cohrente tout point de vue et plus avantageuse que la configuration srie pour le fonctionnement des pompes et pour lnergie consomme
Configuration srie seulement viable lorsque la pompe 1 est situe avant la pompe 2 (celle-ci naspire pas et na pour rle que laugmentation de pression)
