Pompe bélier hydraulique: conception et fabrication maison

[petitpetit]

Bonjour mroutin,
Sauf erreur de ma part, je comprends que vous parlez bien du clapet de choc (par où l'eau est éjectée du bélier) et non du clapet de refoulement (à l'interface entre corps du bélier et cloche à air).
Dans ce cas, la fréquence de battement du bélier est une donnée intrinsèque au bélier et de l'installation. Il ne faut pas essayer d'y toucher, par exemple en diminuant le course du clapet. Si vous augmentez la fréquence, l'eau n'a pas le temps de monter dans la cloche à chaque cycle. Si vous diminuez la fréquence, il y a moins de cycles. Dans les deux cas, on ne gagne rien du tout en débit refoulé moyen.
Pour avoir un débit refoulé maximal, il faut d'abord un clapet de choc dont la forme laisse passer un maximum d'eau (pour avoir une vitesse d'eau importante au moment de la fermeture du clapet) tout en résistant suffisamment à l'eau pour pouvoir fermer brutalement le clapet (nécessité d'avoir une perte de charge singulière pas trop petite). Donc compromis à trouver. En première approximation, je pense qu'il faut une section de passage à l'eau égale à environ la moitié de la section de la conduite motrice.
Ensuite, il faut régler correctement cette résistance à l'eau pour optimiser le débit refoulé. On peut régler cela par un poids modulable ou un ressort taré, de façon à ce que la vitesse v0 de l'eau dans la conduite motrice juste avant le fermeture du clapet de choc soit comprise entre 1/2 et 3/4 de la vitesse de l'eau en régime permanent vm (c'est-à-dire clapet maintenu artificiellement ouvert). Si v0 est trop faible, le clapet se ferme tout de suite et l'eau n'a pas le temps de prendre sa vitesse, d'où un coup de bélier médiocre et un piètre débit refoulé. A l'inverse, si v0 est trop fort (proche de vm), le clapet se ferme au dernier moment, certes avec une vitesse d'eau maximale, mais la durée du cycle s'allonge et on perd en débit refoulé.
J'espère que tout cela pourra aider.

[simonet]

bonjour a tous.
j'ai réalisé au 9 mars dernier une plantation de noyers (que j'ai bouturer sous serre il y a 2 ans).
aujourd'hui il son 70 etaler sur 3000 m²
j'avais opter pour la solution moto-pompe, mais je me rend bien compte que c'est de loin la solution la plus ecologique
alors j'ai chercher une solution de remplacement.
J'ai donc pensais qu'une tonne d'eau poser a 2m50 pour alimentais mon goute a goute serai la meilleur solution il me rester a trouver un pompage naturelle. etant de la provence les denivellés sont loin de ceux que vous annoncés tous.
mais qui tante rien na rien ( et sutout que votre pompe belier m'interesse outre mon projet d'irrigation) j'ai donc crée la mienne en lisant vos 39 page du forum la concernant.
mon seul soucis c'est que je n'ai pas vos competances en calcul et j'aimerais savoir ce qui ne marche pas dans la mienne, (...ha oui au faite ...elle marche pas). voici la photo:

[simonet]

ps : tous les racord laiton sont en 20/27
sauf l'arriver qui est est en diametre 25

[Christophe]

Qu'est ce qui ne marche pas exactement? Le montage coté plomberie a l'air bon!

Y a pas vraiment de calculs à faire pour un bélier.

Il faut régler la masselotte (course et masse) au niveau du clapet pour obtenir une fréquence de l'ordre de 20 coups par minutes.

Il faut que la réserve d'air contienne de l'air et qu'elle le conserve sinon le pompage s’arrêtera après quelques jours (air qui se diffuse dans l'eau)....

[simonet]

c'est ma crepine qui reste sckotché, soit ouverte soit fermée.
y'a t'il une façon pour amorcer ou doit-t-elle s'amorcer automatiquement.
la lomgueur du tube d'entrer peut-il etre la cause, le mien ne fait que 3 metre ( pour l'essai, il sera plus long au réel)
merci encore

[simonet]

peut-tu préciser ce que c'est la courses et masse.
je dois augmenter le poids ?
et la courses? je dois agrandir la tige filetée ?
merci encore

[Christophe]

Non ta tige semble ok mais faut régler (après ça dépend des conditions hydrauliques exactes).

Ce qui compte dans le tube de captage c'est surtout la hauteur : t'as combien de dénivelé?

Si cela reste ouvert c'est que la masselotte n'est pas bien réglée ou que tu n'as pas assez de pression.

Essaye de diminuer la course en resserrant les écrous jusqu'à ce que ca réussisse à se fermer et faire une impulsion, après tu ajuste le poids avec des rondelles sur la tige.

[mroutin]

Bonsoir à tous

Quel emballement sur le forum !


Pour Petitpetit :
Merci pour ta réponse. Je parle bien du clapet de choc. Je suis arrivé à la même conclusion que toi : le clapet tubulaire ne laisse pas passer assez d'eau, donc la surpression n'est pas assez forte au moment du coup de bélier, donc le débit est ridicule.
Avec mon ancien clapet, j'avais quand même 3.5m3 par jour. J'en suis très loin aujourd'hui.

J'ajouterais aussi que si la fréquence est trop basse, l'énergie dissipée à chaque coup de bélier est très fort et provoque la destruction rapide des pièces en mouvement.


Merci encore pour ton aide et félicitation pour ton projet de bélier.

Manuel

[mroutin]

Bonsoir encore.

Pour Simonet.

Mon clapet de bélier ne s'arrête jamais ouvert. A chaque arrêt il est en position fermée. S'il est en position ouverte (avec l'eau qui coule) c'est qu'il doit y avoir une cochonnerie qui l'empêche de se fermer (petit gravier ...) ou alors que la pression/débit d'arrivée est trop faible (ou clapet trop lourd).

Question bête : ton clapet anti-retour est-il bien dans le bon sens ?

As-tu essayé de manoeuvrer plusieurs fois ton clapet pour remplir ton réservoir et ton tuyau ? Les pressions doivent s'équilibrer avant que le cycle puisse se maintenir. Rabaisse ton clapet plusieurs fois jusqu'à ce que ton eau commence à sortir dans ta cuve.
Chez moi, à chaque début de saison (sauf cette année, nouveau clapet oblige) il faut relancer la machine en manoeuvrant le clapet de longues minutes.

Le tuyau d'arrivée est peut être trop court. Chez moi, il y a un phénomène de résonnance dans le tuyau d'arrivée. L'onde de choc remonte dans le tuyau à chaque coup et "aspire" le clapet. C'est pour cela qu'ils se rabaisse et que le cycle recommence. A chaque arrêt, c'est il me semble cette "aspiration" qui se fait mal ou pas du tout.


Chez moi, contrairement à Christophe :
* la fréquence idéale se situait avec les anciens clapets autour de 60Hz.
* quand mon réservoir est plein d'eau, mon bélier ne s'arrête pas mais son débit en sortie est irrégulier, il fonctione par à coup et il diminue un peu.

Pour finir.
Ne perd pas espoir, cela serait dommage. Installe tout et on trouvera bien une solution à ton problème.

Manuel

[petitpetit]

Pour Simonet,

Un bélier se calcule toujours, sous peine de non-fonctionnement ou de fonctionnement irrégulier dans le temps.
Il faut pour cela connaître 6 données initiales, à savoir :
qA mini : débit source minimal (en m3/s ou m3/jour) obtenu en général en fin de l'été (période de sécheresse) ;
qF : débit moyen refoulé (en m3/s ou m3/jour) correspondant au besoin de consommation en eau en sortie du réservoir supérieur dans lequel est refoulée l'eau pompée ;
H - h : différence de hauteur verticale entre ce réservoir supérieur et le collecteur d'eau situé à la source d'eau (en m) ;
h : hauteur motrice verticale entre collecteur et bélier (en m) ;
L : longueur moyenne de la conduite motrice entre collecteur et bélier (en m) ;
L' : longueur moyenne de la conduite de refoulement entre bélier et réservoir supérieur (en m).
En outre, un schéma général de l'installation aide à mieux visualiser la forme du terrain et la géométrie des deux conduites (pente régulière ou pas, courbes latérales, incidents de parcours, etc.).
Ensuite, on y voit clair sur comment doit être construit et dimensionné le bélier et, surtout sur ses possibilités de pompage [à suivre si j'ai les 6 données initiales + schéma apprécié].