Quelle est la fréquence de passage des pales ?

La fréquence de passage des pales (BPF) correspond au nombre de fois où les pales ou les aubes passent devant un point fixe. BPF = nombre de pales × fréquence de rotation de l'arbre. Il s'agit de la fréquence de vibration dominante dans les ventilateurs, les pompes, les compresseurs et les turbines.

Quelle est la différence entre BPF et GMF ?

La fréquence de passage des pales (BPF) s'applique aux pales/aubes rotatives passant devant un point fixe. La fréquence d'engrènement (GMF) s'applique à l'engrènement des dents d'engrenage. Ces deux valeurs sont égales au nombre d'éléments multiplié par la fréquence de l'arbre, mais la BPF prend en compte l'interaction fluide tandis que la GMF prend en compte le contact mécanique entre les dents.

Qu'est-ce qui provoque une fréquence de passage des pales élevée ?

Un BPF élevé peut être causé par : un espacement irrégulier des pales, des problèmes de jeu entre les pales et le carter, des perturbations du flux d'entrée ou de sortie, des pales endommagées ou encrassées, une résonance avec les fréquences naturelles structurelles ou une cavitation dans les pompes.

Comment le nombre de pales influe-t-il sur les vibrations ?

Un plus grand nombre de pales produit généralement une fréquence de passage des pales (BPF) plus élevée, mais avec une amplitude par impulsion plus faible. Un nombre réduit de pales produit un BPF plus faible, mais avec des impulsions individuelles plus fortes. Un nombre impair de pales répartit les forces plus uniformément qu'un nombre pair, ce qui peut réduire les vibrations.

En quoi le BPF diffère-t-il entre les pompes et les ventilateurs ?

Dans les pompes, la BPF (souvent appelée fréquence de passage des aubes) interagit avec les aubes de la volute ou du diffuseur ; une BPF élevée peut indiquer une cavitation ou une recirculation. Dans les ventilateurs, la BPF interagit avec les aubes directrices d'entrée ou le dispositif de coupure de la spirale ; une BPF élevée indique souvent des problèmes de jeu ou d'écoulement.

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Calculateur de fréquence de passage des pales

Calculer la fréquence de passage des pales (BPF) pour les ventilateurs, les pompes et les turbines. Inclure les harmoniques 1× à 5× et la fréquence de l'arbre.

BPF Les fans Pompes Roues

Résultats

Fréquence de passage des pales (BPF)

—

BPF en fonction de l'ordre de vitesse de l'arbre

—

Fréquence de l'arbre

—

Période BPF

—

Harmoniques BPF

Harmonique	Fréquence (Hz)	Ordre (× arbre)	Période (ms)

Fréquence de passage des pales (BPF)

La fréquence de passage des pales correspond au nombre de fois où les pales ou les aubes passent devant un point de référence fixe. Elle s'applique aux ventilateurs, aux pompes, aux compresseurs, aux turbines et à toute machine tournante comportant des pales ou des aubes.

Z — nombre de pales ou d'aubes
tr/min — vitesse de rotation de l'arbre
f_s — Fréquence de l'arbre = tr/min/60 (Hz)

Fréquence de l'arbre

Pourquoi les harmoniques sont importantes

Les harmoniques du BPF (2×BPF, 3×BPF, etc.) fournissent des informations de diagnostic :

1×BPF dominant : Fonctionnement normal — pulsations de pression dues au passage des pales
1×BPF élevé : Problèmes de dégagement, perturbations d'écoulement ou résonance
Harmoniques multiples du BPF : Impulsions de pression non sinusoïdales — dommages aux pales, espacement irrégulier ou cavitation
BPF avec bandes latérales de vitesse d'arbre : Dommages ou accumulations sur une seule pale

Exemple pratique

Exemple — Pompe centrifuge, 6 aubes, 2 950 tr/min

Compte tenu de ce qui précède : Z = 6, tr/min = 2950

f_s = 2950/60 = 49,17 Hz

BPF = 6 × 49,17 = 295 Hz

2 × BPF = 590 Hz, 3×BPF = 885 Hz

Période = 1/295 = 3,39 ms

Conseil: Dans les pompes centrifuges, l'interaction entre les aubes de la roue et le bec de volute est la principale source de vibrations à la fréquence de passage des pales. L'optimisation de l'espace entre le diamètre extérieur de la roue et le bec de volute (généralement de 5 à 10 % du diamètre de la roue) permet de réduire significativement l'amplitude de ces vibrations.