Définition de la marche en circuit fermé

Angus EwartConversation TechniqueLeave a Comment

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Dans le dernier blog, nous avons discuté de la cavitation, notamment de la cavitation au niveau de l’admission. Dans ce blog, comme promis, nous discuterons de la marche en circuit fermé, ou cavitation au niveau du refoulement. 

Le terme « marche en circuit fermé » est souvent utilisé à la place de « cavitation au niveau du refoulement », et inversement.  Bien que ces deux phénomènes soient intimement liés, ils présentent des différences notables. 

Commençons par la marche en circuit fermé. Ce terme décrit simplement une condition d’utilisation d’une pompe centrifuge lorsque le débit en sortie est nettement inférieur aux prévisions. Cela se produit lorsque le point de fonctionnement est bien à gauche du point de rendement maximal, proche des conditions de coupure.  Le terme circuit fermé implique en fait deux emplacements ou types de recirculation dans la pompe.

L’un des deux emplacements se trouve au niveau du diviseur ou du bec de la pompe.  Lorsque le refoulement est inférieur au débit prévu par conception, de grands volumes de liquide doivent tourner en circuit fermé au sein du corps de la pompe.  Un débit important circule entre les espaces situés entre l’impulseur et le bec de volute, entraînant une vitesse élevée du liquide.  La vitesse extrême à cet endroit provoque la formation d’une dépression au niveau de la paroi du corps (de la même manière que dans un diffuseur), entraînant la vaporisation du liquide.

Le schéma ci-dessous illustre ce problème:

Des bulles de vapeur se forment et s’effondrent alors qu’elles s’éloignent de la zone de basse pression, comme nous l’avons décrit dans le blog de la semaine dernière, provoquant la cavitation. En raison de son emplacement, cette forme de cavitation est appelée « cavitation au niveau de la volute de décharge ».  

Le deuxième emplacement où la marche en circuit fermé se produit est l’aube de l’impulseur. À l’instar du circuit fermé du bec, ce problème devient gênant à proximité des conditions de coupure.  Comme illustré, la marche en circuit fermé est l’inversion du flux au niveau des extrémités de décharge des pales de l’impulseur. 

La vitesse de cisaillement élevée, entre les vitesses relatives vers l’intérieur et vers l’extérieur, entraîne la formation de tourbillons. Les fluctuations de pression qui se produisent au sein de ces tourbillons entraînent la formation et l’effondrement de bulles de vapeur.  Encore une fois, c’est la définition de la cavitation et on l’appelle ici « cavitation à la décharge d’impulseur ».

Dans une note distincte, nous pouvons voir qu’un problème appelé « syndrome de passage des aubes » est presque identique au problème de circuit fermé décrit ci-dessus. Il existe cependant une distinction subtile. Le syndrome de passage des aubes est généralement associé à des pompes conçues avec un faible écart entre la roue hélicoïdale et le bec, ce qui provoque des problèmes de cavitation à des débits proches des débits de rendement maximal. Bien sûr, ce phénomène est différent du circuit fermé plan, normalement associé à des situations allant de 10 % du rendement maximal à la coupure.

C’est tout pour ce blog, mais comme toujours, si vous avez des questions ou souhaitez apporter vos réflexions, n’hésitez pas à nous appeler ou à nous envoyer un e-mail. Dans le prochain blog, nous allons examiner la marche en circuit fermé et comment éviter d’endommager la pompe dans cette situation.

Jusqu’à la prochaine fois,

RJ

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