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Comment l'altitude influence-t-elle un réseau de pompage ?
En altitude, la pression atmosphérique diminue : 1 013 hPa au niveau de la mer, 899 hPa à 1 000 m, 701 hPa à 3 000 m. Sur un réservoir ouvert, c'est elle qui pousse le liquide vers l'aspiration de la pompe : en altitude, le NPSH disponible baisse d'environ 1,1 m d'eau par 1 000 m, et l'eau bout plus tôt (93 °C à 2 000 m). Un réseau qui fonctionne bien au bord de la mer peut donc caviter une fois installé en montagne. Exemple : une pompe qui aspire de l'eau à 20 °C 4 m plus bas, avec 1 m de pertes à l'aspiration, dispose de 5,1 m de NPSH au niveau de la mer mais de 1,9 m seulement à 3 000 m.
Formules de l'altitude
- Patm(z) : pression atmosphérique standard à l'altitude z en mètres, en Pa
- NPSHd : charge nette disponible à l'aspiration, en m ; Pvap : pression de vapeur saturante du liquide, en Pa
- hasp : hauteur d'aspiration (pompe au-dessus du niveau du liquide), en m ; ΔHasp : pertes de charge de l'aspiration, en m
- ρ : masse volumique, en kg/m³ ; g = 9,81 m/s²
Pression atmosphérique et altitude
| Altitude (m) | Patm (hPa) | Hauteur d'eau (m) | Ébullition (°C) |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 013 | 10,35 | 100,0 |
| 500 | 955 | 9,75 | 98,3 |
| 1 000 | 899 | 9,18 | 96,7 |
| 1 500 | 846 | 8,63 | 95,0 |
| 2 000 | 795 | 8,12 | 93,4 |
| 3 000 | 701 | 7,16 | 90,0 |
Explications détaillées et calcul dans Mecaflux
- La difference d'altitude entre le point de sortie et le point d'entrée d'un réseau détermine le dénivelé et la charge hydrostatique du systeme. Cette charge hydrostatique peut etre utilisée pour generer le débit. On a alors un ecoulement gravitaire qui produira un débit qui se stabilisera lorsque les pertes de charge + la pression dynamique du systeme seront equivalentes a la pression hydrostatique fournie par le dénivelé entre l'altitude d'entrée et de sortie.
- L'altitude géographique (relative au niveau de la mer) est un facteur qui peut être important dans les paramètres d'un réseau de pompage.
Plus l'altitude augmente plus la pression atmosphérique diminue.
Un liquide entre en ébullition lorsque sa pression de vapeur saturante est supérieure à la pression ambiante.
une chute de pression peut donc provoquer l'ébullition du liquide sans changer sa température. C'est ce qui se passe dans un conduit ou une pompe lorsque la dépression est trop importante. On dit alors que le conduit ou la pompe cavite.
La chute de pression atmosphérique ne suffit en général jamais à faire caviter un réseau ou une pompe, mais un réseau dimensionné pour fonctionner au niveau de la mer pourrait caviter si il est installé dans la même configuration à 3000 mètres d'altitude
l'Altitude est un paramètre à inclure dans l'onglet systèmes de pompes et turbines,
une valeur de pression ambiante est ainsi proposée en fonction de la température
Questions fréquentes
Pourquoi l'altitude compte-t-elle pour une pompe ?
Sur un réservoir ouvert, la pression atmosphérique est la seule force qui pousse le liquide jusqu'à la roue. Moins elle est forte, moins la pompe peut aspirer haut avant que la pression locale ne tombe sous la pression de vapeur.
L'altitude change-t-elle la hauteur manométrique ?
Non pour deux réservoirs ouverts au même endroit : la pression atmosphérique agit sur les deux et s'annule. C'est le dénivelé entre l'entrée et la sortie, la charge hydrostatique, qui compte, et il peut à lui seul faire circuler le fluide en écoulement gravitaire.
À quelle température l'eau bout-elle en montagne ?
Vers 96,7 °C à 1 000 m, 93,4 °C à 2 000 m et 90 °C à 3 000 m : c'est la température où la pression de vapeur saturante égale la pression atmosphérique du lieu.
Comment tenir compte de l'altitude dans mon calcul ?
Dans l'onglet systèmes de pompes et turbines de Mecaflux Standard, vous entrez l'altitude : le logiciel propose la pression ambiante correspondante et en tient compte dans le NPSH disponible. Pour un cas précis, Mecaflux propose aussi l'étude de votre projet ou une formation sur le logiciel.