Stations de pompage

La durée de vie et le rendement des pompes dépend en premier lieu de la conception hydraulique de l'ensemble de la station de pompage dans laquelle elles sont implantées.
Afin de représenter fidèlement des écoulements 3D, rapides et fluctuants, le modèle physique reste indéniablement l'outil de référence.

Nos missions

Qu'il s'agisse d'eau brute, d'eau pluviale, d'eau usée ou d'eau salée, les projets de pompage sont systématiquement un élément délicat en terme de conception hydraulique. En particulier, les conditions d'approche des pompes, depuis les grilles de protection jusqu'aux tulipes d'aspiration, doivent faire l'objet d'une attention toute particulière, afin d'assurer un champ de vitesse homogène, non perturbé, non rotatif et ce, pour toutes conditions d'exploitation. Or, les écoulements peuvent radicalement changer d'une condition à l'autre, par exemple suite à la fermeture d'une ligne de dégrillage, à un niveau d'eau légèrement différent, ou encore à l'arrêt de l'une des pompes.

Si ces conditions hydrauliques strictes ne sont pas respectées, le design de l'hélice ou de la roue de la pompe risque alors de ne plus être adapté, et les conséquences peuvent être parfois graves pour les équipements : vibrations, chute du rendement, surconsommation électrique, décollement des filets fluides, cavitation, forte réduction de la durée de vie.

Le modèle physique est alors un outil puissant, faisant foi dans l'ingénierie du pompage depuis de nombreuses années. Il reste aujourd'hui imposé par la Norme ANSI 9.8 (Hydraulic Institute) pour garantir la conception de tout projet neuf. La modélisation proposée par Artelia permet en effet :

  • de reproduire fidèlement les écoulements dans le futur ouvrage,
  • de le tester pour un grand nombre de conditions d'exploitation, 
  • de visualiser les écoulements, de les appréhender et de les interpréter,
  • d'évaluer la sensibilité des écoulements à chacun des nombreux paramètres hydrauliques tels que le débit, le niveau d'eau, le nombre de pompes en fonctionnement, le nombre de dégrilleurs en fonctionnement, etc... 
  • de proposer et de confirmer l'efficacité des solutions curatives.

Qu'Artelia soit concepteur de l'ouvrage, ou simplement "modélisateur", notre mission consiste ainsi à évaluer l'efficacité hydraulique et la robustesse de la conception, et le cas échéant, d'apporter les optimisations nécessaires pour assurer longue vie et rendement élevé aux pompes.

Nos compétences

Impliqué de longue date dans la modélisation physique des ouvrages de pompage, le Laboratoire ARTELIA développe et étudie les modèles en apportant un soin particulier au respect des règles de l'art et des normes internationales (notamment ANSI 9.8). En particulier, nous assurons :

  • une conception garantissant une très bonne similitude avec l'ouvrage réel (choix d'échelle, d'emprise, de matériaux, de conditions aux limites),
  • une exploitation du modèle selon une large gamme de conditions hydrauliques, depuis les cas courants jusqu'aux cas exceptionnels,
  • le respect des critères édictés par les standards de la profession, 
  • des mesures détaillées permettant de qualifier et de quantifier les écoulements :
    • mesures de débits et de vitesses d'écoulement,
    • mesure de pertes de charge et de lignes d'eau,
    • mesure de l'angle de pré-rotation dans la roue de la pompe, et de sa variation temporelle,
    • mesure de la distribution des vitesses dans la section en entrée de pompe, et de sa variation temporelle.
  • une analyse fine des observations et mesures, ainsi que des recommandations concrètes en vue d'optimiser l'ouvrage.

Développement d'un vortex à l'aspiration d'une pompe 1 | ArteliaVoir l'image en grand

 

Développement d'un vortex à l'aspiration d'une pompe 3 | ArteliaVoir l'image en grand

Développement d'un vortex à l'aspiration d'une pompe 2 | ArteliaVoir l'image en grand