La perte de charge est un terme communément utilisé pour décrire deux types de perte de pression dans un système liquide. Le premier type est la perte de charge statique due à l’élévation d’une partie d’un pipeline au-dessus de sa source, comme dans les étages élevés d’un bâtiment. Le deuxième type est la perte de charge dynamique. Il s’agit d’une perte de pression d’écoulement dans un pipeline en raison du frottement des parois de la conduite ou lorsque le liquide s’écoule à travers les coudes, les vannes et les raccords. Le calcul de l’un ou l’autre type de perte de charge est simple.
Définir l’application de perte de charge. Dans cet exemple, une pompe à eau au sous-sol d’un immeuble de 10 étages fournit de l’eau domestique à chaque étage. En supposant que chaque étage du bâtiment représente 12 pieds de hauteur, vous pouvez calculer la perte de charge due à l’élévation et la soustraire de la pression de sortie de la pompe n’importe où dans le bâtiment. La puissance de la pompe est de 125 psi, et elle est située à 10 pieds sous le rez-de-chaussée (premier étage). L’exemple examine le point médian de la perte de charge au huitième étage et présume qu’il n’y a pas d’écoulement.
Calculez l’élévation au-dessus du point médian de la pompe au huitième étage. Puisque l’élévation est au milieu du huitième étage, la hauteur au-dessus du niveau du sol est de 7 1/2 étages x 12 pieds/étage + 10 pieds pour la hauteur du sous-sol au-dessus de la pompe. Cela représente une élévation totale de 100 pieds au-dessus de la sortie de la pompe.
Calculez la perte de charge statique sur la base de 100 pieds d’élévation. Le facteur de conversion de l’eau dans des conditions ambiantes normales de 15,6 degrés Celsius est de 2,31 pieds d’élévation par livre par pouce carré de pression d’eau. En divisant les 100 pieds d’élévation par 2,31 pieds par psi, on obtient une perte de charge de 43,29 psi. La pression d’eau disponible à ce niveau serait donc de 125 psi – 43,29 psi = 81,7 psi.
Définir l’application dynamique (flux). Pour cet exemple dynamique, supposons qu’une pompe de filtration de piscine avec une pression de sortie de 40 psi pompe 150 gallons par minute d’eau dans une boucle de la piscine à travers 300 pieds de tuyauterie, un système de filtrage à distance et 250 pieds à l’autre extrémité de la piscine. La tuyauterie utilisée est un tuyau en plastique blanc de 3 pouces en PVC de l’annexe 40. Supposons qu’il y a douze coudes de 90 degrés dans l’ensemble du système de tuyauterie et que la perte constante à travers le filtre est de 3 psi. Avec ces informations, vous pouvez calculer la perte de charge dynamique à travers le système de tuyauterie en PVC.
Consultez les données sur les pertes de pression pour les tuyaux en plastique PVC de 3 pouces de l’annexe 40 dans le tableau des données de l’industrie. Un débit de 150 gpm supportera une perte de pression de 2 psi pour chaque 100 pieds de tuyau de PVC de 3 pouces. Si l’on ajoute la longueur équivalente de 2,5 pieds tubulaires par coude, on obtient une longueur totale de 300 pieds plus 250 pieds plus 30 pieds (pour les coudes) ou 580 pieds.
Calculez la perte de charge totale dans l’ensemble du système de filtration. 580 pieds x 2 psi/100 pieds = 11,6 psi, plus la perte de charge de 3 psi à travers le filtre, pour une perte de charge dynamique totale de 14,6 psi.
Pour aller plus loin : 1.
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