Qu'est-ce que la puissance hydraulique d'une pompe ?
La puissance hydraulique correspond à la puissance utile qu'une pompe transmet au fluide qu'elle déplace. Elle dépend du volume de fluide véhiculé (le débit), de la hauteur à laquelle il est élevé ou de la pression appliquée (la hauteur manométrique), de la densité du fluide et de la gravité. Ce calculateur s'appuie sur la relation classique \(P = \rho g Q H\) et affiche le résultat en kilowatts, en watts et en chevaux, ainsi que la puissance à l'arbre nécessaire une fois le rendement de la pompe pris en compte.
Comment l'utiliser
Saisissez la densité du fluide (l'eau avoisine 1000 kg/m³), l'accélération de la pesanteur (9,81 m/s² sur Terre), le débit volumique en mètres cubes par seconde et la hauteur manométrique totale en mètres. Vous pouvez aussi indiquer le rendement de la pompe en pourcentage afin d'estimer la puissance à l'arbre que le moteur doit fournir. Laissez le rendement à 100 % pour n'obtenir que la puissance hydraulique.
La formule expliquée
Le produit ρgH représente la pression (en pascals) que la pompe doit vaincre ; en le multipliant par le débit Q, on obtient la puissance en watts. Une division par 1000 la convertit en kilowatts :
$$P = \frac{\rho \cdot g \cdot Q \cdot H}{1000}$$Comme les pompes réelles perdent de l'énergie à cause des frottements et des turbulences, le moteur doit fournir davantage que la seule puissance hydraulique ; diviser par le rendement donne la puissance à l'arbre.
Exemple chiffré
Pompez de l'eau (ρ = 1000 kg/m³) à Q = 0,05 m³/s contre une hauteur H = 20 m avec g = 9,81 m/s². Puissance hydraulique =
$$1000 \times 9{,}81 \times 0{,}05 \times 20 = 9810 \ \text{W} = 9{,}81 \ \text{kW}$$Avec un rendement de 70 %, la puissance à l'arbre = \(9{,}81 / 0{,}70 \approx 14{,}01\ \text{kW}\).
FAQ
Quelle densité utiliser ? L'eau claire tourne autour de 1000 kg/m³ ; l'eau chaude, la saumure ou l'huile diffèrent, alors utilisez la valeur propre à votre fluide.
Pourquoi la puissance à l'arbre est-elle supérieure à la puissance hydraulique ? Aucune pompe n'est parfaitement efficace : frottements, fuites et turbulences obligent le moteur à fournir un surplus de puissance.
Comment convertir les unités de débit ? 1 m³/s = 3600 m³/h = 1000 L/s. Convertissez en m³/s avant de saisir Q.
