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Étude des contraintes, vibrations, poussées axiales et radiales induites par des écoulements des liquides complexes dans une pompe centrifuge multi-étage à grande pression et puissance

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Mohand Amokrane, Abdelouahab (2018). Étude des contraintes, vibrations, poussées axiales et radiales induites par des écoulements des liquides complexes dans une pompe centrifuge multi-étage à grande pression et puissance. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Ingénierie, 147 p.

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Résumé

Le développement technologique croissant dans le domaine du transport des liquides dans le secteur minier amène les fabricants des pompes à concevoir et à mettre au point constamment des pompes centrifuges multi-étages à grande capacité adaptées selon le besoin. Leur fonctionnement et leur durée de vie adéquate dépendent grandement de la conception et de la fabrication. Dans le cadre de cette recherche, il était question de développer un modèle numérique fiable et précis d’une pompe centrifuge multi-étage à grande capacité. Ceci pour étudier de manière approfondie les contraintes, les déformations, les vibrations mécaniques, les poussées axiales et radiales à l’arbre dues aux écoulements du liquide dans la pompe centrifuge multi-étage à des conditions de fonctionnement variables. Les modèles de l’impulseur, du diffuseur et de l’arbre ont été développés en partant d’un point de conception correspondant à une hauteur manométrique de 75 m, un débit volumétrique de 600 m3/h et une vitesse de rotation de 1800 tr/min. En outre, les équations de continuité et de Navier-Stokes ont été appliquées pour les écoulements du liquide dans la pompe. Les équations des contraintes, des déformations et des vibrations mécaniques ont été établies pour l’arbre, les impulseurs et les diffuseurs. Ces équations ont été résolues à l’aide du logiciel ANSYS. Des simulations numériques ont été réalisées pour analyser les effets des paramètres clés sur les performances de la pompe notamment, la hauteur des aubes à la sortie de l’impulseur, la vitesse de rotation, les aubes de retour du diffuseur, le diffuseur au dernier étage de la pompe centrifuge multi-étage et le nombre d’étages sur la pompe. De plus, l’analyse des contraintes, des déformations, des vibrations mécaniques, des poussées axiales et radiales induites a été faite en s’appuyant sur les résultats obtenus de l’analyse des écoulements du liquide dans l’impulseur et le diffuseur. Les résultats pour la hauteur manométrique, la puissance à l’arbre et le rendement ont été comparés avec les résultats de Nicolas La Roche-Carrier [1] pour analyser l’effet de différents diffuseurs sur les performances de la pompe. Également, de très bonnes tendances ont été observées en comparant les résultats des simulations pour les contraintes, les déformations et les vibrations mécaniques avec les résultats obtenus au moyen de formules classiques sur les contraintes, les déformations et les vibrations mécaniques.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Dituba Ngoma, Guyh
Mots-clés libres: Impulseur; pompe; vibrations
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 30 avr. 2018 20:19
Dernière modification: 30 avr. 2018 20:19
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/752

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