3.6.3 Modélisation des courbes
caractéristiques des compresseurs
Les différentes plages de fonctionnement des compresseurs
centrifuges sont définies par la carte de compression, propre à
chaque compresseur, dans notre cas tous les compresseurs sont identiques.
La carte de fonctionnement est donnée en fonction du
débit volumique Q (axe des abscisses), de la hauteur
adiabatique H (axe des ordonnées), la vitesse S et le
rendement adiabatique ç.
FIGURE 3.4 - La carte de fonctionnement
d'un compresseur
Interprétation
Les caractéristiques d'un compresseur sont limitées
par:
- Sur la gauche du diagramme : Limitation
par la zone de pompage (débit trop faible).
Le pompage se produit dans un compresseur centrifuge quand le
débit est réduit à tel point que le compresseur, à
une vitesse donnée, ne peut plus pomper contre la hauteur
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3.6. DONNÉES ET PARAMÈTRES DU PROBLÈME
de pression présente.
A ce moment, une inversion momentanée du sens
d'écoulement se produit ainsi qu'une chute de la hauteur de pression
normale et le cycle recommence. Cela provoque une impulsion et un choc dans
l'ensemble du compresseur et des tuyauteries associées.
Le fonctionnement du compresseur à gauche de cette
ligne se trouve dans une zone de pompage. Dans ce cas il faut soit diminuer la
hauteur soit augmenter le débit, de façon à ce que le
fonctionnement du compresseur retourne à droite de la ligne de
pompage.
- Sur la droite du diagramme: Limitation
par la zone de gavage (débit trop important). L'examen d'une courbe
caractéristique à vitesse donnée montre qu'au delà
d'un certain débit volumique, la hauteur utile diminue, de plus en plus
vite, vers les hauts débits. A ce moment, le rendement diminue
également très vite et toute augmentation de puissance ne permet
qu'une très faible augmentation de débit: il s'agira ainsi d'une
zone appelée zone de gavage du compresseur qui correspond aux
débits limites réalisables pour la (les) roue(s) du
compresseur.
- Vers le haut du diagramme : Limitation par
la vitesse maximale admissibles.
- Vers le bas du diagramme : Limitation par
la vitesse minimale que peut développer la turbine.
On définit la hauteur adiabatique d'un compresseur
Had par l'énergie qui resterait emmagasinée
dans le fluide par suite d'un procédé de compression adiabatique
qui a lieu entre la pression d'aspiration du compresseur et la pression de
refoulement de ce dernier.
Les quantités reliées aux compresseurs
centrifuges sont le débit Q, La vitesse S, La hauteur
adiabatique Had et le rendement adiabatique
ç, ces relations sont représentées par les
équations suivantes:
La hauteur adiabatique
|
)
Had = a1 + a2 Q
)2
Q )3!
Q
+ a3 + a4 × S2,
S S S
|
(1)
|
Le rendement adiabatique
Q ) Q )2
Q )3
ç = b1 + b2 + b3 +
b4 , (2)
S S S
3.6. DONNÉES ET PARAMÈTRES DU PROBLÈME
où les paramètres a1, a2,
a3, a4,b1, b2, b3 et b4 sont
des constantes qui dépendent du type du compresseur.
| 
