cavitation
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CG : nf

CT : La majorité des STEP (stations de pompage) actuellement en service sont équipées de groupes à vitesse fixe entrainés par moteur-générateur synchrone. Ils sont donc optimisés pour un point de fonctionnement bien défini en dehors duquel le rendement est inférieur à sa valeur optimale.
Avec la vitesse variable il devient possible d’adapter les variations de débits et de hauteur de chute tout en maximisant le rendement. En outre, cette technique présente un autre avantage important pour la gestion du remplissage des réservoirs, à savoir la possibilité de régler la puissance active en mode pompe en agissant sur la vitesse de rotation. Le stockage est alors possible même si la quantité d’énergie disponible est inférieure à celle qu’exigerait le fonctionnement à vitesse fixe. En permettant une meilleure adaptation aux variations de débit et de chute, la vitesse variable permet de minimiser la cavitation et les instabilités de fonctionnement lors des transitoires. Cette technologie tend ainsi à devenir la règle pour tous les nouveaux équipements et renouvellements.

S : EE – https://lc.cx/fRfs (consulté le 17.11.2017)

N : 1. XIXe siècle. Emprunté de l’anglais cavitation.
PHYS. Dans une masse de fluide en mouvement, formation de cavités avec dégagement de gaz. Le phénomène de cavitation peut se produire autour des pales d’une hélice.
2. Génie mécanique > Pompe et compresseur :

  • Formation de cavités gazeuses ou de vapeur au sein d’un liquide en mouvement, lorsque la pression dans le liquide devient inférieure à la tension de vapeur de ce dernier.
  • Formation de bulles ou de poches de vapeur due à une ébullition provoquée par une chute de pression locale.

Ce phénomène se produit lorsque la pression dans le liquide devient inférieure à la tension de vapeur de celui-ci.
3. Physique > Mécanique des fluides ; Métallurgie > Corrosion des métaux :

  • Formation de poches de vapeur (dites aussi poches de vide) par abaissement local de la pression jusqu’à la tension de vapeur du liquide, et résorption consécutive brutale de ces poches par condensation.

4. Sources renouvelables : La cavitation est un phénomène physique affectant les liquides. Il s’agit d’une ébullition locale de liquide en raison d’une baisse de la pression statique. Généralement, cette faible pression est la conséquence d’une augmentation locale de la vitesse d’écoulement, ce que montre le théorème de Bernoulli qui, selon son expression la plus simple, supposant un fluide parfait, un écoulement stationnaire, irrationnel et en l’absence de transferts de chaleur, s’écrit :
(v2 /2g) + z + (p/pg) = constante.
5. La cavitation peut avoir lieu :

  • Sur les aubes (énergie éolienne) ;
  • À la sortie de la turbine (énergie hydraulique).

6. La corrosion, l’encrassement et la cavitation représentent un énorme défi pour l’industrie, notamment depuis que les structures en mer ne peuvent pas être mises en carénage pour régler ces problèmes.
Le projet Advanced Coatings for Offshore Renewable Energy (ACORN) a développé un nouveau revêtement de protection qui prolongera la durée de vie des structures marines de 20 ans et évitera d’avoir recours à une protection cathodique supplémentaire. Trois revêtements ont été sélectionnés: un alliage de carbure de tungstène, un oxyde d’aluminium et un alliage à base de fer. Ils ont été sélectionnés pour leur comportement dans des conditions de cavitation, la compatibilité avec le matériau du substrat, la performance de corrosion, une faible teneur en métaux lourds, la sécurité environnementale et enfin, pour leur coût de fabrication. Les trois substances ont été utilisées pour le revêtement des échantillons avant d’être évaluées en matière de résistance à la corrosion et à la cavitation en eau de mer. Des simulations informatiques ont soutenu les études sur les hydroptères et les modèles de pales de moteur dans un tunnel de cavitation afin d’évaluer plus précisément la performance de chaque revêtement dans des conditions de fonctionnement réelles.

S : 1. DAF (consulté le 18.11.2017). 2 et 3. GDT – https://lc.cx/fE8u ; https://lc.cx/fVNa (consulté le 18.11.2017). 4. EE – https://lc.cx/fEhv (consulté le 17.11.2017). 5. NANCY – https://lc.cx/fDFn (consulté le 17.11.2017). 6. MédiaTerre – http://www.mediaterre.org/actu,20160204153304,9.html (consulté le 17.11.2017).

SYN :
S :

RC : aube, biodiesel, coup de bélier, énergie géothermique, énergie renouvelable, turbine hydraulique.