Les Pompes

« 2 Les Pompes LA POMPE PÉRISTALTIQUE alors avoir recours aux sources d 'eau en contre­ bas.

C'est ainsi que l'élevation de l'eau fut l'un des premiers problèmes de physique auquel fut confrontée l'humanité.

Le chadouf, la noria et la vis d'Archimède Le premier système d'élévation fut le ch51douf , qui fut introduit en Mésopotamie et en Egypte plus de 1 000 ans avant notre ère.

Le chadouf se présentait sous la forme d 'un balancier muni d' un seau au bout d'un bras et d'un contrepoids à l'extrémité de l'autre .

Le seau était alors abaissé dans le réservoir d'eau par une simple poussée du contrepoids vers le hau t, le mouvement étant facilité par l'effet de levier ; abandonné à lui-même, le contrepoids redescen ­ dait ·en hissant le seau au bout du bras opposé .

Il suffisait alors de le verser dans une goutt ière ou dans tout autre dispositif de distribution destiné à alimenter en eau les cultures.

Un autre dispositif plus élaboré vit le jour.

On la baptisa la noria chinoise (appelée aussi saqiyeh, en Égypte).

Il s' agissait d 'une grande roue verticale, plongeant dans un plan d'eau et munie de godets sur toute sa périphé-rie; lorsque la roue était mise en rotation , par la force anima­ le ou humaine, les godets se remplissaient d'eau en bas et la déversaient en haut sur une gouttière .

Afin de faire tourner la roue verticale , les utili­ sateurs de ce système avaient généralement recours à des bêtes de somme (des ânes ou des bœufs) harnachées à une roue horizontale qu'elles entraînaient dans leur ronde.

Un système de transmission par crans rel iait les roues hori­ zontale et verticale.

Là où il y avait la possibi lité que la noria trempe dans une rivière au débit rapide, le mouvement de la roue était autü-€ntre­ tenu par le courant, sans qu'il soit nécessaire de recourir à une source d'énergie extérieure .

Le plus célèbre savant de l'Antiquité, Archi­ mède (287-212 av.

J.-C .) , apporta une autre solu­ tion élégante au problème de l'é l évation de l'eau en inventant la vis sans fin.

Enfermée dans un cylindre en bois, son mouvemen t tournant (assu­ ré également par des bêtes de somme ou toute autre force motrice) entraînait l'eau depuis le bas vers le haut.

Ce système a largement prouvé son efficacité puisqu'il est toujours utilisé de nos jours, notamment pour élever les eaux usagées des usines d'épuration.

La pompe à piston Mais plutôt qu'un mouvement rotatif, c'est le mouvement de va-et -vient du piston qui servira de base aux premières pompes modernes.

Dans son principe , la pompe à piston crée une dépres- 342 LA POMPE CENTRIFUGE refoulement refoulement ! Dans la pompe A péristaltique , les trois galets pressent un tube déformable , faisant avancer le fluide .

Dans la pompe ~ centrifuge , les pales d'une turbine propulsent le liquide vers la périphérie du corps de pompe , la force centrifuge l'éjectant dans la volute d'expulsion.

Celle-ci transforme le mouvement rapide et à basse pression du fluide en un mouvement plus lent mais à plus forte pression.

corp s Dans la pompe ~ axiale , les pales rotatives poussent le fluide d'un côté à l ' autre du corps de pompe.

LA POMPE AXIALE sion dans un cylindre lorsque le piston monte , aspirant l'eau, et, après fermeture du clapet d'ad­ mission, le piston refoule , lors de sa course des­ cendante , le liquide dans le circuit de distribu­ tion.

Le débit d' une telle pompe est nécessaire­ ment saccadé: aussi, pour y remédier, on monte plusieurs cylindres en parallèle, aux cycles déca­ lés les uns par rapport aux autres , ce qui a pour effet de régulariser le flux .

L'une des premières applications des pompes à piston fut l'évacuation des eaux d'infi l tration au fond des mines.

Le mouvement de va-et-vient du piston était assuré par un système de bielles et de manivelles, enchaînées à une roue mue par le courant d'une rivière ou par le manège de bêtes de somme .

Ces pompes aspirantes et refoulantes devaient éga lement servir à l'alimentation des villes eh eau potable , comme ce fut le cas à Paris sous le règne d 'Henri IV Celui-ci fit installer au Pont-Neuf une roue à aubes de cinq mètres de diamètre entraînant deux pompes à piston immergées dans la Seine .

Appelé pompe de la Samaritaine (nom que reprendra un grand maga­ sin de la rive droite) , ce dispositif délivrait près de 700m 3 d'eau par jour, soit 700 000 litres.

La pompe à piston est aussi utilisée pour la circulation de l'air , son application la plus connue étant la pompe à bicyclette.

En poussant le piston , l'opérateur refoule de l'air dans le pneu , qui y est maintenue par une valve se refer­ mant en fin de cycle .

Lors du mouvement de retour du piston , une valve d'admission s'ouvre pour laisser une nouvelle dose d'air at mosphé­ rique remp lir le cylindre, quelques centimètres cubes d'air sont alors injectés dans le pneu au cours du cycle suivant.

Ces pompes sont dites à simple effet , un seul mouvement de refoulement ayant lieu lors de chaque cycle .

Une amélioration du principe est la pompe à doub le effet: le fluide à faire circu l er pénètre dans le cylindre des deux côtés du pis­ ton.

Grâce à un système plus complexe de valves et de soupapes , le fluide est alors refoulé à chaque demi-course du piston, dans les deux sens du va-et-vient.

La pompe à membrane Dans les pompes à pistons ordinaires , le fluide à pomper est en contact direct avec les parties mécaniques du système: s'il s' agit d 'air ou d'eau pure , ce cont act n'est pas probléma tique ; en revanche , il l'est beaucoup plus s'il s'agit d 'eaux boueuses pouvant obstruer les soupapes ou grip­ perle piston , ou si l'on est en présence de fluides acides ou salins pouvant attaquer les pièces métalliques du mécanisme.

La pompe à mem­ brane résout le problème au moyen d 'un dia- 1. »