Comment une courbe de pompe change-t-elle avec le poids spécifique?

Qu'est-ce que c'est que le poids spécifique ?

Le poids spécifique est le rapport de la densité ou de la masse d'une substance par rapport à la densité de l'eau.

L'eau a une densité de 1 et les fluides un poids spécifique supérieur ou inférieur, en fonction de leur densité. Si un fluide a un poids spécifique supérieur à 1, il coulera dans l'eau, ce qui est le cas du sable, et s'il est inférieur à 1, il flottera dans l'eau, ce qui est le cas de l'huile.  

Les unités sont exprimées en kg/m³, ce qui correspond à la masse du fluide par mètre cube de volume, c.-à-d. un rapport avec l'eau mesuré au moyen d'un hydromètre.

La densité est différente du poids d'une substance, car la masse est calculée en fonction du volume, à l'encontre du poids qui tient compte de l'effet de la pesanteur sur le fluide. Elle est calculée en multipliant la masse par la pesanteur. Elle ne se rapporte pas à la viscosité du fluide.

La masse tient compte du poids spécifique et si nous appliquons la même unité de volume dans différents fluides, nous pouvons constater que le poids est affecté par le PS. 

1 litre d'eau pèse 1 kg
1 litre de sable pèse environ 1,53 kg

Comment une courbe de pompe change-t-elle avec le poids spécifique?

Le poids spécifique affecte une courbe de pompe, car le débit est un débit volumétrique et il sera directement affecté par la densité d'un liquide.

Les courbes de pompe sont calculées sur la base de l'eau qui a un poids spécifique de 1. Si un fluide a un poids spécifique supérieur à celui de l'eau, la hauteur sera identique, mais la pression augmentera, car la pression est une fonction relative au fluide calculée en multipliant la hauteur par le poids spécifique.

Si un fluide a un poids spécifique inférieur, la pression affichée sera plus basse et la puissance absorbée plus faible, ce qui veut dire qu'il sera possible d'installer un moteur de puissance inférieure.

La présence de solides affectera également la puissance absorbée. Les eaux usées qui contiennent des eaux d'égout sont généralement censées avoir un poids spécifique de 1 par suite du rapport important eau:solides. Toutefois, les boues ou les cambouis peuvent avoir une densité supérieure de 2 ou 3 fois, ce qui affecte la puissance du moteur en conséquence.

Le graphe ci-dessous indique l'effet de la variation de densités sur une courbe de pompe centrifuge.

Ajustement du poids spécifique sur la courbe de pompe ou correction du poids spécifique sur la courbe de pompe

Pour ajuster une courbe de pompe afin de tenir compte du poids spécifique, effectuer les opérations suivantes :

Calcul de la pression du poids spécifique :

La pression fournie par une pompe pour chaque application dépend du fluide et est fonction de la densité du fluide, de sorte que la pression variera en fonction du poids spécifique du fluide.

Pour obtenir la pression en bar – multiplier 0,0981 par la hauteur en mètres affichée au point de service, par le poids spécifique du fluide.  La formule est exprimée comme suit :

Calcul de la puissance absorbée du poids spécifique :

La densité et la pression affectent directement la puissance absorbée par le moteur pendant le fonctionnement. La puissance absorbée par un moteur pendant le fonctionnement est multipliée par le PS pour calculer la puissance absorbée.

Multiplier la puissance absorbée au point de service et à la fin de la courbe par le poids spécifique pour assurer que tout moteur sélectionné conviendra à l'application requise.

Poids spécifique et NPSH

Prendre les précautions d'usage lorsqu'une courbe de pompe indique qu'un NPSH élevé est requis. Il faut vérifier scrupuleusement tout fluide de poids spécifique bas par rapport au NPSH requis.

La cavitation peut se produire si la pression d'entrée est inférieure à la pression requise par la pompe, ce qui peut arriver lorsqu'on ne tient pas compte du poids spécifique du fluide, lors de la détermination du NPSH disponible.

Courbe de pompe volumétrique

Une courbe de pompe volumétrique ne sera pas affectée de la même manière que la courbe d'une pompe centrifuge sous l'effet du poids spécifique d'un fluide, car le débit restera constant. Toutefois, la puissance absorbée augmentera avec la pression produite qui continue à dépendre du fluide.

Pour plus d'informations sur les effets de la hauteur et de la pression, consulter notre guide

Tableau de fluides avec exemples de poids spécifiques