Synthèse de résultats d'essais en air et en eau en vue de la détection des débits critiques de recirculation à l'entrée et à la sortie de la roue d'une pompe centrifuge

Synthesis of the results of tests in air and water aimed at detecting the critical recirculating flow rates on the inlet and outlet of a centrifugal pump impeller

¹ ENSAM Lille
² EPF Lausanne
³ INSA Lyon

Résumé

Dans le cadre d'un contrat de recherche financé par le ministère de l'Industrie et de la Technologie, deux roues de pompe centrifuge géométriquement semblables (ω_s = 0.577) ont été définies et réalisées en vue d'essais en air et en eau. Ces essais réalisés à l'ENSAM Lille (air), à l'INSA Lyon, puis à l'EPF Lausanne (eau), avaient comme principal objectif la détermination des débits critiques de recirculation en entrée et en sortie de roue. Des méthodes très diverses utilisées pour cette détection ont été mises en oeuvre (visualisations ; exploitation des caractéristiques hydrauliques de fonctionnement: analyse des pressions moyennes et fluctuantes ; mesures de vitesses). La concordance des résultats est bonne en ce qui concerne l'entrée de la roue. Le débit critique en sortie de roue apparaît par contre plus difficile à apprécier objectivement; il semble malgré tout plus élevée (Q_k/_N x 0,7) que celui d'entrée (Q_k/Q_N ≈ 0.66). Enfin, l'influence de divers paramètres sur ces débits critiques a pu être analysée (vitesse de rotation ; type de diffuseur, fuite au labyrinthe).

Abstract

In the framework of a research contract funded by the French Ministry of Industry and Technology, two geometrical by similar centrifugal pump impellers (ω_s = 0.577) were designed and built for testing in air and water. The main purpose of these tests, conducted at ENSAM Lille (air) and at INSA Lyon and EPF Lausanne (water) was to determine the critical recirculation flow rates on the impeller inlets and outlets. A variety of methods were used for this detection (visualizations ; analysis of the hydraulic operating characteristics ; analysis of the mean and fluctuating pressures ; velocity measurements). The results are in good agreement for the impeller inlet. However, an objective assessment of the critical flow rate on the impeller outlet appears to be more difficult ; in any case, it seems higher (Q_k/Q_N < 0.7) than the inlet flow rate (Q_K/Q_N 0.66). Finally, the influence of various parameters (speed of rotation ; type of diffuser ; leakage on the labyrinth) on the critical flow rates was analyzed.