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Centrifugal Pump

1700
  • Denis Papin
Pompe centrifuge dans les applications industrielles pour la dynamique des fluides et l'hydrodynamique.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Une centrifugeuse pompe est une pompe rotodynamique qui utilise une roue rotative pour augmenter le débit. pression et le débit d'un fluide. Le fluide pénètre axialement dans la pompe près de l'axe de rotation, est accéléré par les aubes de la roue et s'écoule radialement vers l'extérieur dans une chambre de diffusion ou une volute. Dans cette chambre, la haute énergie cinétique du fluide est convertie en énergie de haute pression.

Le fonctionnement d'une pompe centrifuge repose sur la conversion de l'énergie rotationnelle d'un fluide. moteur en énergie dans un fluide en mouvement. Les deux principaux composants responsables de ce processus sont la roue et la volute (ou enveloppe). La roue est un rotor doté d'une série d'ailettes incurvées. En tournant, elle communique une vitesse élevée au fluide, qui est aspiré au centre (l'« œil » de la roue) et projeté vers l'extérieur par force centrifugeLe fluide sortant de la turbine possède une énergie cinétique élevée.

Le fluide pénètre ensuite dans la volute, un carter en spirale spécialement conçu qui entoure la roue. La section de la volute augmente progressivement le long du parcours du fluide. Cette augmentation de section ralentit le fluide. Selon le principe de Bernoulli, à hauteur constante, la diminution de la vitesse du fluide entraîne une augmentation de sa pression. Cette conversion d'énergie cinétique en énergie de pression est la fonction principale de la volute. Le fluide sous pression est ensuite refoulé par la sortie de la pompe.

Contrairement aux pompes volumétriques, les pompes centrifuges offrent un débit régulier et sans pulsations. Leur débit varie considérablement en fonction de la contre-pression ou de la hauteur manométrique du système. Elles sont très efficaces pour le pompage de fluides à faible viscosité comme l'eau et sont capables d'atteindre des débits très élevés, ce qui en fait le type de pompe le plus répandu au monde pour une vaste gamme d'applications.

UNESCO Nomenclature: 3308
Mécanique des fluides

Taper

Dispositif physique

Perturbation

Révolutionnaire

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • compréhension de la force centrifuge (travail de Huygens)
  • Le principe de Bernoulli reliant la vitesse et la pression d'un fluide
  • advances in metallurgy for casting impellers and casings
  • development of rotating machinery and power sources like the steam engine

Applications

  • municipal water supply and distribution systems
  • industrial processing for chemicals, oil, and gas
  • building hvac systems for circulating hot and cold water
  • sewage and slurry pumping
  • fire-fighting equipment
  • automotive water pumps for engine cooling

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • self-priming centrifugal pumps with integrated air-water separation chambers
  • mag-drive sealless centrifugal pumps for leak-proof handling of corrosive chemicals
  • centrifugal pumps with smart monitoring systems predicting bearing failure
  • 3d-printed custom impellers optimized for specific fluid viscosities
  • multi-stage vertical centrifugal pumps for high-pressure, small-footprint applications like reverse osmose
  • centrifugal pumps with variable frequency drives (vfds) for energy-efficient operation
  • slurry pumps with hardened, abrasion-resistant materials for mining
  • canned motor pumps for zero-emission applications in the nuclear industry
  • centrifugal pumps designed to mimic biological hearts for gentle blood circulation in medical devices
  • air-powered centrifugal pumps for use in explosive environments
Related to: centrifugal pompe, roto-dynamic pump, impeller, volute, fluid dynamics, pressure head, kinetic energy, bernoulli’s principle, water supply, hydrodynamics.

Contexte historique

Centrifugal Pump

-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
-250
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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