Cours3pompes Ventilateur 2006 Bis

Plan 1) Description Oganes constitutifs 2) Triangle des vitesses 3) Hauteur indique 4) Influence de 2 5) Coefficient de glissement 6) Rgime dadaptation 7) Caractristique relle Cascade nergtique 8) Point de fonctionnement 9) Machine axiale Caractristique de fonctionnement

D. Bougeard mars 2006

Energtique des machines

1

Introduction Schma gnralvolute tube d'aspiration aubages diffuseur aubages roue roue tube de refoulement

roue

trajectoire du fluide

Trajectoire du fluideD. Bougeard mars 2006 Energtique des machines 2

Organes constitutifs(0 - 1) Conduite daspiration - Distributeur (1 -2) Roueb2 2 1 r1

r2

b1

volute diffuseur aube mobile b3 b2 v2 diffuseur ailett

(2 - 3 - 4) Diffuseur et volute



3

Triangles des vitessesEntre de la roueb2w 1

Qv v1 = 2r1b1k1

1 b1u1

v

1 r1

u1 = r1Sortie de la roue

v1

w11

1

u1 v22Vd2 w2

Vd 2 w2 = sin( 2 )

v

2

u2

Qv w2 = 2r2 b 2 sin 2 k 2

u2w 2 rThorie lmentaire Guidage parfait

u 2 = r2 D. Bougeard mars 2006

2


= * 2 2

4

Hauteur indiquehi =vd2

u 2vu2 g

v2 2 vu 2

w2 vd 2 u22

Qv = 2r2 b 2 k 2 tan ( 2 ) vd 2

2

* 2

vu2 = u 2

u2 u2 hi = Qv g 2 r2 b 2 g tan( 2 )k 2hi 2 >90 =90 2 u2 g2

2

N 1 2 N r2 hi = Qv g 60 60 b 2 g tan( 2 ) k 2 Pi

2 augmentation de pression

vd3

v3

v3 vu3

(p 3 p 2 ) = v 2 2 v 3 2 H p2 v22 p3 v32 + = + + H 2 3 23 g g g 2g 2g 2gEnergtique des machines 10

(

)


Caractristique relle les pertes de charge rgulires et singulires le long des diffrents canaux de la machine

H pdc = AQ v 2les pertes par choc ou dviations brusqueslocalises lentre du rotor et lentre du diffuseur si celui-ci est muni daubages

150

hi hn h

somme des pertes hydrauliques

120

90

H choc = B Q v Q vadapt

(

)

60

2

Hpdc Hchoc

30

0 0 20

Qv adapt

40

60

80

100

Qv rendement hydraulique maximalD. Bougeard mars 2006 Energtique des machines 11

Caractristique rellev u2 h irel = h ithorique v u 2 idal

=v

0,7 0,85

Pompe centrifugeAubages courb vers larrire Coefficient dencombrement

2

entre 15 et 40

k ~ 0,9 - 1



12

Cascade nergtiqueha hipertes par frottements de disque pertes organiques pertes mcaniques pertes volumtriques

hn

pertes hydrauliques

hn h = hi

Qv v = Qv + Q vf

1 v

h max g max

ext

hn = ha

Pn hn Qv g = = = ext v Pa h a (Q v + Q vf )D. Bougeard mars 2006 Energtique des machines

Qv N

13

Qv

Point de fonctionnementB

p 4 p0 v 4 v0 + + z4 z0 = h n 2g g0 4H

st

=

p B pA g

v2 v2 A + z z + H + B B A A 0 + H 4 B 2g

A

hn caractristique de la pompe

courbe de rendement global

point de fonctionnementpartie statique hauteur gomtrique

caractristique du circuit



Q v

14

Machine axialeCONVERGENT ROUE DISTRIBUTEUR MOYEU DIFFUSEUR VIROLE REDRESSEUR

hi =

u (v 2 cos 2 v1 cos 1 ) = uv u g g

(v2 v12 )+ (w12 w 2 ) 2 hi = 22gD. Bougeard mars 2006 Energtique des machines 15

Machine axialerm = re + ri 2

ri reVu = V cos Rayon intrieur

u

v w

Vu i

Rayon extrieur

Vu eR u uv u = cte v u 16



Caractristique rellecouches limites

h hn

Zone inexploitable pompage

Q

v



17

Dcollement tournant

1 2 v S 2 P Cz = 1 2 v S 2

Cx =

T

v u i2 i2D. Bougeard mars 2006 Energtique des machines 18

i1 i1

ArauliqueConduites Formes circulaires, oblongues, rectangulaires, carrDiamtre hydraulique Dh dune conduite non circulaire = diamtre dun conduit circulaire engendrant la mme PDC pour une mme vitesse Dh=4S/P

Circuits ventilationsD. Bougeard mars 2006

Vitesse dair de 2 12 m/sEnergtique des machines 19

VentilateursPt < 30000 Pa



20

Ventilateur centrifuge



21

Ventilateur axiaux ou helicode

R moyeu =

diam.moyeu d D. Bougeard D 2006 diam.hlice mars


22

Ventilateur axiaux ou helicode

Puissance araulique environ 10kWCentrifuges Aubes inclines vers larrire 75%

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