{"id":140,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/hydraulic-forces\/"},"modified":"2026-05-23T22:43:23","modified_gmt":"2026-05-23T22:43:23","slug":"hydraulic-forces","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/hydraulic-forces\/","title":{"rendered":"Que sont les forces hydrauliques\u00a0? Sources de vibrations des pompes"},"content":{"rendered":"<h1>Comprendre les forces hydrauliques dans les pompes<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/product\/balanset-1\/\" title=\"\u00c9quilibreuse portable et analyseur de vibrations Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" 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Elles sont fondamentalement diff\u00e9rentes des forces m\u00e9caniques produites par <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/unbalance\/\">d\u00e9s\u00e9quilibre<\/a> ou <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/misalignment\/\">d\u00e9salignement<\/a>, car elles r\u00e9sultent de la pression du fluide et des variations de quantit\u00e9 de mouvement plut\u00f4t que d'une masse en rotation \u2014 et elles se manifestent dans le spectre sous forme de <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/vane-passing-frequency\/\">fr\u00e9quence de passage des aubes<\/a> et de ses harmoniques associ\u00e9es. Les comprendre est essentiel \u00e0 la fiabilit\u00e9 des pompes : les forces hydrauliques g\u00e9n\u00e8rent des charges sur les paliers, une flexion de l'arbre et <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/vibration\/\">Vibrations<\/a> qui varient en fonction des conditions de fonctionnement \u2014 d\u00e9bit, pression et propri\u00e9t\u00e9s du fluide \u2014 faisant se comporter la pompe de mani\u00e8re tr\u00e8s diff\u00e9rente d'une machine dont les forces sont purement m\u00e9caniques.<\/p>\n<h2>1. D\u00e9finition : que sont les forces hydrauliques ?<\/h2>\n<p>Dans une pompe id\u00e9ale, le liquide exercerait une pression uniforme sur toutes les parties du rotor et du carter, et les seules forces ressenties par l'arbre seraient m\u00e9caniques. La r\u00e9alit\u00e9 est plus complexe. La pression est plus \u00e9lev\u00e9e au refoulement qu'\u00e0 l'aspiration, elle est r\u00e9partie de mani\u00e8re in\u00e9gale sur la p\u00e9riph\u00e9rie du rotor, et elle pulse chaque fois qu'une aube passe devant la languette du carter. La somme de ces effets constitue un ensemble de charges stables, lentement variables et rapidement pulsantes qui agissent sur le rotor et la structure. Point essentiel : leur amplitude d\u00e9pend de <em>la position de fonctionnement de la pompe sur sa courbe caract\u00e9ristique<\/em> \u2014 un fait qui donne \u00e0 l'ing\u00e9nieur de diagnostic un levier puissant, car modifier le d\u00e9bit modifie les forces.<\/p>\n<h2>2. Types de forces hydrauliques<\/h2>\n<h3>2.1 Pouss\u00e9e axiale (pouss\u00e9e hydraulique)<\/h3>\n<p>La force axiale nette r\u00e9sultant du diff\u00e9rentiel de pression de part et d'autre du rotor :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>M\u00e9canisme :<\/strong> la pression de refoulement agit sur un c\u00f4t\u00e9 de la roue, la pression d'aspiration sur l'autre.<\/li>\n<li><strong>Direction :<\/strong> g\u00e9n\u00e9ralement vers l'aspiration (l'arri\u00e8re de la roue).<\/li>\n<li><strong>Ampleur :<\/strong> peut atteindre plusieurs tonnes de force m\u00eame dans des pompes de taille modeste.<\/li>\n<li><strong>Effet :<\/strong> sollicite le <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/thrust-bearing\/\">palier de but\u00e9e<\/a> et peut provoquer <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/axial-vibration\/\">vibrations axiales<\/a>.<\/li>\n<li><strong>Varie en fonction de\u00a0:<\/strong> du d\u00e9bit, de la pression et de la conception de la roue.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>M\u00e9thodes de compensation de la pouss\u00e9e axiale<\/h4>\n<ul>\n<li><strong>Trous d'\u00e9quilibrage :<\/strong> des trous dans le flasque de la roue qui \u00e9quilibrent la pression de part et d'autre.<\/li>\n<li><strong>Aubes arri\u00e8re :<\/strong> des aubes sur le flasque arri\u00e8re qui pompent le fluide vers l'ext\u00e9rieur afin de r\u00e9duire la pression c\u00f4t\u00e9 arri\u00e8re.<\/li>\n<li><strong>Roues \u00e0 double aspiration\u00a0:<\/strong> une conception sym\u00e9trique dans laquelle les deux c\u00f4t\u00e9s se compensent mutuellement sur le plan de la pouss\u00e9e axiale.<\/li>\n<li><strong>Roues en opposition\u00a0:<\/strong> des pompes multi-\u00e9tages dispos\u00e9es avec les roues orient\u00e9es dans des directions oppos\u00e9es.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.2 Forces radiales<\/h3>\n<p>Forces lat\u00e9rales produites par une r\u00e9partition asym\u00e9trique de la pression autour de la roue\u00a0:<\/p>\n<h4>Au point de fonctionnement optimal (BEP)<\/h4>\n<ul>\n<li>La r\u00e9partition de la pression est relativement sym\u00e9trique autour de la roue.<\/li>\n<li>Les forces radiales sont \u00e9quilibr\u00e9es et s'annulent en grande partie.<\/li>\n<li>La force radiale r\u00e9sultante est minimale.<\/li>\n<li>C'est la condition de plus faible vibration.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>Hors BEP \u2014 faible d\u00e9bit<\/h4>\n<ul>\n<li>La r\u00e9partition de la pression dans la volute devient asym\u00e9trique.<\/li>\n<li>Une force radiale r\u00e9sultante se d\u00e9veloppe en direction de la languette de volute (coupe-eau).<\/li>\n<li>Son amplitude augmente \u00e0 mesure que le d\u00e9bit diminue.<\/li>\n<li>Elle peut atteindre 20\u201340\u00a0% du poids de la roue \u00e0 l'arr\u00eat.<\/li>\n<li>La force radiale tournante se manifeste sous la forme d'une vibration \u00e0 1\u00d7.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>Hors BEP \u2014 d\u00e9bit \u00e9lev\u00e9<\/h4>\n<ul>\n<li>Un sch\u00e9ma d'asym\u00e9trie diff\u00e9rent se d\u00e9veloppe.<\/li>\n<li>Une force radiale est pr\u00e9sente, mais elle est g\u00e9n\u00e9ralement plus faible qu'\u00e0 faible d\u00e9bit.<\/li>\n<li>La turbulence de l'\u00e9coulement ajoute des composantes de force al\u00e9atoires en sus.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.3 Pulsations de passage des aubes<\/h3>\n<p>Impulsions de pression p\u00e9riodiques g\u00e9n\u00e9r\u00e9es \u00e0 chaque passage d'une aube devant le bec de volute :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Fr\u00e9quence\u00a0:<\/strong> nombre d'aubes \u00d7 tr\/min \/ 60.<\/li>\n<li><strong>M\u00e9canisme :<\/strong> chaque passage d'une aube devant la languette g\u00e9n\u00e8re une impulsion de pression.<\/li>\n<li><strong>Forces :<\/strong> agissent sur la roue, la volute et le carter.<\/li>\n<li><strong>Vibrations :<\/strong> pr\u00e9pond\u00e9rant \u00e0 la fr\u00e9quence de passage des aubes.<\/li>\n<li><strong>Ampleur :<\/strong> d\u00e9pend du jeu au bec de volute, du point de fonctionnement et de la conception.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.4 Forces de recirculation<\/h3>\n<ul>\n<li>Forces instables \u00e0 basse fr\u00e9quence dues aux instabilit\u00e9s d&#039;\u00e9coulement<\/li>\n<li>Se produisent \u00e0 des d\u00e9bits tr\u00e8s faibles \u2014 et parfois tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9s.<\/li>\n<li>Fr\u00e9quences typiquement comprises entre 0,2 et 0,8 fois la vitesse de rotation, dans la <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/sub-synchronous\/\">sous-synchrone<\/a> bande.<\/li>\n<li>Peut provoquer de s\u00e9v\u00e8res vibrations basse fr\u00e9quence.<\/li>\n<li>Signe manifeste d'un fonctionnement loin du BEP \u2014 voir <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/recirculation\/\">recirculation<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>3. Effets sur les performances de la pompe<\/h2>\n<h3>Charge sur les paliers<\/h3>\n<ul>\n<li>Les forces radiales hydrauliques s'ajoutent aux charges m\u00e9caniques sur les paliers.<\/li>\n<li>Les forces variables imposent une charge cyclique.<\/li>\n<li>La charge est maximale en conditions de faible d\u00e9bit.<\/li>\n<li>Le choix des paliers doit tenir compte de la composante hydraulique.<\/li>\n<li>La dur\u00e9e de vie des paliers chute fortement avec la charge (la dur\u00e9e de vie est proportionnelle \u00e0 1\/charge\u00b3), de sorte qu'un modeste <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/calculators\/bearing-load\/\">calcul de dur\u00e9e de vie L10 des paliers<\/a> peut montrer dans quelle mesure une force radiale \u00e0 faible d\u00e9bit r\u00e9duit la dur\u00e9e de service.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>D\u00e9flexion de l'arbre<\/h3>\n<ul>\n<li>Les forces radiales d\u00e9vient l'arbre.<\/li>\n<li>Cela modifie les jeux des joints et les ajustements des bagues d'usure.<\/li>\n<li>Elle peut r\u00e9duire le rendement.<\/li>\n<li>Dans les cas extr\u00eames, cela conduit \u00e0 un <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/rotor-rub\/\">frottement<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>G\u00e9n\u00e9ration de vibrations<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Composante 1\u00d7 :<\/strong> de la force radiale stationnaire ou \u00e0 variation lente.<\/li>\n<li><strong>Composante VPF :<\/strong> des pulsations de pression.<\/li>\n<li><strong>Basse fr\u00e9quence :<\/strong> dues \u00e0 la recirculation et \u00e0 d'autres instabilit\u00e9s.<\/li>\n<li><strong>D\u00e9pendant du point de fonctionnement :<\/strong> l'ensemble du tableau \u00e9volue avec le d\u00e9bit.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Contrainte m\u00e9canique<\/h3>\n<ul>\n<li>Les forces cycliques imposent <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/fatigue\/\">fatigue<\/a> charge.<\/li>\n<li>Les aubes du rotor sont soumises aux diff\u00e9rentiels de pression.<\/li>\n<li>L'arbre subit une fatigue due aux moments de flexion.<\/li>\n<li>Le carter est soumis aux pulsations de pression.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. R\u00e9duction des forces hydrauliques<\/h2>\n<h3>Fonctionner pr\u00e8s du point de meilleur rendement<\/h3>\n<ul>\n<li>La strat\u00e9gie la plus efficace pour minimiser les forces hydrauliques.<\/li>\n<li>Visez \u00e0 fonctionner dans les 80\u2013110 % du d\u00e9bit au BEP dans la mesure du possible.<\/li>\n<li>Les forces radiales sont \u00e0 leur minimum au BEP.<\/li>\n<li>Les vibrations et les charges sur les paliers sont minimis\u00e9es simultan\u00e9ment.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Caract\u00e9ristiques de conception<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Pompes \u00e0 diffuseur\u00a0:<\/strong> une distribution de pression plus sym\u00e9trique qu'une volute simple.<\/li>\n<li><strong>Double volute :<\/strong> deux languettes d\u00e9coup\u00e9es \u00e0 180\u00b0 l'une de l'autre qui \u00e9quilibrent les forces radiales.<\/li>\n<li><strong>Jeux augment\u00e9s\u00a0:<\/strong> r\u00e9duire les impulsions de pression au passage des aubes (au d\u00e9triment d'un certain rendement).<\/li>\n<li><strong>Choix du nombre d'aubes\u00a0:<\/strong> choisi pour \u00e9viter les r\u00e9sonances acoustiques.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Conception du syst\u00e8me<\/h3>\n<ul>\n<li>Assurer une protection par recirculation \u00e0 d\u00e9bit minimum pour les pompes en service de base.<\/li>\n<li>Dimensionner correctement la pompe pour le service r\u00e9el et \u00e9viter le surdimensionnement.<\/li>\n<li>Utiliser un variateur de vitesse pour maintenir le point de fonctionnement optimal.<\/li>\n<li>Concevoir l'entr\u00e9e de mani\u00e8re \u00e0 minimiser la pr\u00e9-rotation et la turbulence.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>5. Utilisation diagnostique<\/h2>\n<h3>Courbes de performance et forces hydrauliques<\/h3>\n<ul>\n<li>Tracer la vibration en fonction du d\u00e9bit.<\/li>\n<li>La vibration minimale se situe g\u00e9n\u00e9ralement au niveau du BEP ou \u00e0 proximit\u00e9 de celui-ci.<\/li>\n<li>Une vibration croissante \u00e0 faible d\u00e9bit signale des forces radiales \u00e9lev\u00e9es.<\/li>\n<li>Le graphique permet de d\u00e9finir une plage de fonctionnement raisonnable.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Analyse VPF<\/h3>\n<ul>\n<li>L'amplitude du VPF indique la s\u00e9v\u00e9rit\u00e9 de la pulsation hydraulique.<\/li>\n<li>Une augmentation du VPF sugg\u00e8re une d\u00e9gradation des jeux ou un d\u00e9placement du point de fonctionnement.<\/li>\n<li>VPF <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/harmonics\/\">harmoniques<\/a> indiquent un \u00e9coulement turbulent et perturb\u00e9.<\/li>\n<\/ul>\n<p>La distinction entre ces signatures hydrauliques et les signatures purement m\u00e9caniques est au c\u0153ur du diagnostic de pompe, et c'est l\u00e0 qu'un analyseur portable d\u00e9montre toute sa valeur sur le terrain. Le <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/produit\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> capture les <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/spectrum\/\">spectre de vibrations<\/a> sur les paliers de roulement et r\u00e9sout les composantes 1\u00d7, VPF et basse fr\u00e9quence, permettant \u00e0 l'ing\u00e9nieur de d\u00e9terminer si une valeur \u00e9lev\u00e9e n\u00e9cessite <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/equilibrage-des-champs\/\">\u00e9quilibrage sur place<\/a> (une correction m\u00e9canique) ou un changement de point de fonctionnement (une correction hydraulique) \u2014 et lorsque le diagnostic indique un balourd, \u00e9quilibrer le rotor et v\u00e9rifier le r\u00e9sultat sur place.<\/p>\n<h2>6. Consid\u00e9rations de mesure<\/h2>\n<h3>Points de mesure des vibrations<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Bo\u00eetiers de roulements :<\/strong> d\u00e9tecter les forces m\u00e9caniques et hydrauliques combin\u00e9es.<\/li>\n<li><strong>Corps de pompe :<\/strong> plus sensibles aux pulsations hydrauliques.<\/li>\n<li><strong>Tuyauterie d'aspiration et de refoulement :<\/strong> transmettent les pulsations de pression.<\/li>\n<li><strong>Emplacements multiples\u00a0:<\/strong> leur comparaison aide \u00e0 distinguer les sources hydrauliques des sources m\u00e9caniques.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Mesure des pulsations de pression<\/h3>\n<ul>\n<li>Installer des capteurs de pression \u00e0 l'aspiration et au refoulement.<\/li>\n<li>Ceux-ci mesurent directement les pulsations hydrauliques.<\/li>\n<li>Corr\u00e9lez les donn\u00e9es de pulsation avec la vibration.<\/li>\n<li>Utilisez la combinaison pour identifier les r\u00e9sonances acoustiques.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Les forces hydrauliques sont fondamentales dans le fonctionnement d'une pompe et constituent l'une des principales sources de vibration et de sollicitation m\u00e9canique. Comprendre comment ces forces varient selon les conditions de fonctionnement, reconna\u00eetre leurs signatures dans le spectre vibratoire et concevoir et exploiter les pompes de mani\u00e8re \u00e0 maintenir ces forces \u00e0 un niveau bas \u2014 principalement en fonctionnant au voisinage du point de fonctionnement optimal (BEP) \u2014 sont des \u00e9l\u00e9ments essentiels pour garantir des performances fiables et une longue dur\u00e9e de vie des pompes en service industriel. Pour un traitement plus approfondi des d\u00e9faillances engendr\u00e9es par ces forces, voir <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/centrifugal-pump-defects\/\">d\u00e9fauts des pompes centrifuges<\/a> et <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/impeller-defects\/\">d\u00e9fauts de la roue<\/a>.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/\">\u2190 Retour \u00e0 l&#039;index principal<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>D\u00e9couvrez les forces hydrauliques dans les pompes, les charges induites par la pression du flux de fluide cr\u00e9ant des vibrations \u00e0 la fr\u00e9quence de passage des aubes, la pouss\u00e9e axiale et les forces radiales affectant la fiabilit\u00e9.<\/p>","protected":false},"featured_media":0,"template":"","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[109,110],"tags":[],"class_list":["post-140","glossary","type-glossary","status-publish","hentry","category-glossary","category-vibration-diagnostics"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":101337,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140\/revisions\/101337"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=140"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=140"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=140"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}