Le cours Pompes et compresseurs (UE5 « Énergie », semestre 5) traite des machines qui transfèrent de l’énergie à un fluide : les pompes pour les liquides, les compresseurs pour les gaz. Au Niger, elles sont partout : motopompes et électropompes d’irrigation le long du fleuve Niger, pompes immergées des forages d’hydraulique villageoise, stations de pompage de la société de distribution d’eau, pompes de process et de transfert d’hydrocarbures à la SORAZ, pompes d’alimentation des chaudières à SONICHAR, compresseurs d’air des ateliers, des mines et des cimenteries. Elles représentent une part importante de la consommation électrique industrielle : bien les choisir et bien les entretenir est un enjeu à la fois technique et économique.
Le cours décrit les principes et les types de pompes, leur sélection dans un réseau (hauteur manométrique totale, point de fonctionnement, NPSH), les compresseurs (piston, vis, centrifuges) et leur dimensionnement, puis la maintenance, le diagnostic des défaillances et l’efficacité énergétique. Il comporte des TP guidés sur banc de pompe et sur compresseur.
Objectifs d’apprentissage
- Expliquer le fonctionnement des pompes centrifuges et volumétriques et des compresseurs à piston, à vis et centrifuges.
- Calculer la hauteur manométrique totale d’un réseau, la puissance et le point de fonctionnement d’une pompe ; vérifier le NPSH.
- Dimensionner un compresseur et une installation d’air comprimé (puissance, réservoir, fuites).
- Organiser la maintenance préventive et diagnostiquer les principales défaillances (cavitation, fuites, vibrations, échauffements).
- Proposer des mesures d’efficacité énergétique (variation de vitesse, réduction des fuites, choix du point de fonctionnement).
Prérequis
Notions de base en mécanique des fluides (pression, débit, Bernoulli, pertes de charge) et en thermodynamique (gaz parfaits, transformations).
Plan du cours
- Principes de fonctionnement et types de pompes
- Sélection et dimensionnement des pompes dans un réseau
- Les compresseurs : types, thermodynamique et dimensionnement
- Maintenance, diagnostic des défaillances et efficacité énergétique
Modalités d’évaluation
Volume horaire : 20 h de CM, 20 h de TD, 20 h de TP, 60 h de travail personnel (TPE), 6 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, TD, quiz) et examen terminal écrit.
Bibliographie
- Igor J. Karassik, Joseph P. Messina, Paul Cooper, Charles C. Heald, Pump Handbook, McGraw-Hill.
- Royce N. Brown, Compressors: Selection and Sizing, Gulf Professional Publishing.
- KSB, Détermination des pompes centrifuges (guide technique).
- Atlas Copco, Compressed Air Manual.
- Michel Sédille, Turbomachines hydrauliques et thermiques, Masson.