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Par Chadrack Besongo

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Chapitre 15: La pompe hydraulique


Problème

Lorsque nous avons étudié la distribution d’eau, nous avons vu que l’eau doit être amenée dans un château pour desservir les maisons surélevées. Mais souvent, l’eau provient de la rivière, de la source, d’un puits, de la pluie,etc. Il se pose cependant des problèmes : comment remonter l’eau jusqu’au réservoir ou à un niveau plus nettement élévé.

Recherche de solution

L’outil utilisé dans ce cas se nomme "la pompe". Nous distinguons plusieurs différents sortes de pompe, mais la plus utilisée est "la pompe à piston".

Examen d’une pompe aspirante domestique

Une pompe ordinaire comprend :

  • Un cylindre A( corps de la pompe);

  • Le piston B;

  • La tige de piston T;

  • Levier L actionnant la tige du piston;

  • Une soupape de piston C s’ouvrant vers le haut;

  • Une soupape du cylindre D s’ouvrant vers le haut.

Généralement, une pompe installée est évidemment remplie de l’eau. Quand on abaisse le piston, on constatera que la soupape se ferme à cause de son poids. Si on soulève le piston, le volume dont dispose l’air emprisonné entre la base du piston et la nappe d’eau, vû augmenter constamment, la pression de l’air en dessous du piston va donc devenir inférieure à celle qu’elle était avant, c’est-à-dire la pression au-dessus du piston sera supérieure à celle d’en-dessous du piston; car pour une quantité d’air qu’on augmente le volume, la pression diminue.

Fonctionnement d’une pompe à piston

La pompe à piston fonctionne comme une séringue ou une pompe ordinaire. Lorsqu’on soulève le piston, le volume augmente, la pression diminue : d’où l’eau entre. Lorsqu’on enfonce le piston, le volume diminue et la pression augmente : d’où l’eau évolue par l’aiguille.

N.B.: Pour transformer la séringue à une pompe, il suffit d’y ajouter deux soupapes.

Le fonctionnement d’une pompe à piston peut se résumer en trois temps :

  1. temps : une le piston est rémonté, la soupape D s’ouvre et C se ferme; l’eau remplie tout l’espace qui se situe en-dessous du piston.

  2. temps : on repousse le piston, la soupape D se ferme et C s’ouvre; l’eau monte au-dessus du piston.

  3. temps : on remonte le piston et tout se passe comme au premier temps, l’eau qui envahi l’espace situé situé au-dessus du piston remonte et sort par le bec d’écoulement.

Hauteur d’aspiration

La longueur du tuyau n’est pas être aussi grande que l’on veut; théoriquement la hauteur d’aspiration maximum est de 10,33m. Mais en pratique, c’est à 7 à 8m( car la pompe n’aspire jamais au-délà de 8m,la pression diminue au fur et à mesure que la hauteur augmente).

Amorcçge d’une pompe

L’amorçage d’une pompe peut arriver lorsque la pompe a beaucoup servi et commence à prendre l’usure. Dans ce cas, le piston devient incapable d’empêcher à l’eau ou l’air de passer : c’est une panne.

Pour éviter cette maladie, au bas du tuyau d’aspiration on place une soupape supplémentaire qu’on appelle "clapet de pied" et un filtre pour empêcher à la pompe d’aspirer les impuretés. Ce filtre porte le nom de "crépine".