Discussion:Hauteur manométrique totale

Je cite l'introduction de cet article : "La hauteur manométrique totale d'une pompe (HMT), ou élévation manométrique totale (EMT), est la différence de pression du liquide la franchissant, exprimée en mètre colonne d'eau.

Hauteur manométrique ambiante

Je suis en désaccord avec la remarque de Flo dans sa dernière intervention : la hauteur manométrique de n'importe quel système dépend de la différence de pression entre la pression du milieu considéré et la pression qui lui est appliquée, ce qui est dit dans la première phrase de la page. Cette hauteur peut donc parfaitement être négative ! Il convient de laisser aux articles d'une encyclopédie la plus large généralité possible. La remarque : "La hauteur manométrique peut être mise en évidence dans l'équation de Bernoulli comme dans la loi de la puissance effective" n'apporte aucune information d'intérêt si elle n'est pas développée en expliquant pourquoi elle apparaît dans ces formules.--Charele (discuter) 21 janvier 2015 à 10:21 (CET)

Je me trompe peut-être, mais c’est justement en accord avec la définition générale qu’il n’est pas pertinent de faire intervenir la pression atmosphérique en particulier. La définition générale de la HMT est basée sur une différence de pressions, exprimée en mètres à partir du théorème fondamental de l’hydrostatique. L’une ou l’autre de ces pressions peut être la pression atmosphérique, mais pas nécessairement. Que l’on se place au niveau de la mer ou au sommet du Mont-Blanc, la différence de pression entre deux points d’une colonne d’eau (statique) distants verticalement de 1 m sera de 98,1 mbar, ce qui correspond bien à la définition de la HMT. La pression atmosphérique peut intervenir dans l’expression des pressions à l’entrée et la sortie de la pompe, comme toute autre pression qui serait appliquée au liquide. Dans le cas particulier d’un système fermé (ex. un système de chauffage), elle n’intervient pas. Dans le cas d’un système entièrement ouvert (ex. château d’eau), elle intervient dans les deux termes de la différence de pression, de sorte qu’elle s’annule. Le cas du baromètre est aussi un cas particulier, comme l’explique bien la section Hydrostatique#Baromètre. Vous trouverez des exemples illustrés dans la (malheureusement) seule référence de l’article. De plus, vous constaterez que la définition analogue du Torr ne fait pas non plus intervenir la pression atmosphérique, même si sa valeur est comparée à cette dernière. Dans le cas des mCE comme du Torr, la conversion d’unités ne fait intervenir que la masse volumique (donc la température) et l’accélération de la pesanteur. J’essaierai d’illustrer l’article si j’en ai le temps.

Quant au paragraphe sur la puissance effective, je suis entièrement d’accord avec vous. Je m’occupe de le supprimer.

Cordialement — Flo, le 21 janvier 2015 à 19:42 (CET)

Bonjour Flo,

La première phrase, qui est correcte, et le titre rendent les choses ambigües dans la suite. Une colonne d'eau de 10 m pèse 1 kg/cm² c'est à dire exactement le poids de la colonne d'air totale de même section au niveau de la mer en conditions normales. C'est la raison pour laquelle une pompe aspirante ne peut pas élever l'eau à plus de 10 m comme l'avait observé les puisatiers de Florence qui en demandèrent l'explication à Galilée. Même si on fait le vide sur la colonne d'eau, elle ne montera pas plus haut. Pour élever l'eau au-dessus de 10 m il faut une pompe aspirante-refoulante. Ce point est implicitement contenu dans le 3^e effet physique mentionné dans l'article : "la pression de refoulement". L'article mélange donc des notions d'hydrostatique (la hauteur de la colonne d'eau nommée quelques fois hauteur barométrique) et des notions d'hydrodynamique. Lorsque j'ai consulté cet article je cherchai la valeur de la hauteur barométrique de l'eau. Je vous propose de remplacer le paragraphe "Unités" par le paragraphe suivant :

Considérations hydrostatiques

Une pompe aspirante ne peut pas élever l'eau à plus de 10 m comme l'avaient observé les puisatiers de Florence qui en demandèrent l'explication à Galilée. En effet le poids d'une colonne d'eau de cette hauteur égale le poids de la colonne d'air responsable de la pression atmosphérique. Dans le meilleur des cas une pompe aspirante ne peut que faire le vide au-dessus de la colonne d'eau et la pression atmosphérique qui s'exerce à son pied équilibre juste le poids de l'eau. Les pompes sont aspirantes et refoulantes : elles aspirent l'eau au mieux jusqu'à 10 m puis lui appliquent une surpression qui permet de l'élever aussi haut que le permet la tenue en pression du dispositif utilisé. Il est alors naturel d'utiliser la hauteur barométrique de l'eau comme unité de mesure de la hauteur manométrique exercée par une pompe sur un fluide incompressible. On nomme cette unité : mètres de colonne d'eau (mCE) ou mètres d'eau (m H₂O), elle se rattache au système international par les formules :

• 1 024 hPa correspondend à environ 10,19 mCE (à 4 °C)  ;
• inversement, 1 m d'eau correspond environ à 98,1 1,024 hPa (à la même température).
• 1024 hPa correspondent à la pression atmosphérique au niveau de la mer en conditions normales. 1 bar = 1000 hPa (hectopascal).

Le bar ne fait pas partie du système international d'unités qui utilise le Pascal pour la mesure des pressions. Pour le second paragraphe je propose le titre :

Origines de la hauteur barométrique totale

Ce second paragraphe nécessite de développer les 3 points qui y sont mentionnés, mais je n'en ai pas la compétence.

Très cordialement --Charele (discuter) 26 janvier 2015 à 11:09 (CET)

 Charele : Bonjour et désolé pour avoir tant tardé dans ma réponse.

L’article mélange des notions d’hydrostatique et d’hydrodynamique : jusque là, je suis entièrement d’accord avec vous. Par contre, dans la suite, j’ai l’impression que nous ne parlons toujours pas de la même chose :

• La hauteur barométrique de l’eau (soit la hauteur de colonne d’eau équilibrant la pression atmosphérique au niveau de la mer, si j’ai bien compris) n’est qu’une application de la formule $\textstyle h={\frac {\Delta p}{\rho \cdot g}}$ qui se mesure en mCE mais n’a rien à faire dans la définition des mCE ni de la HMT ; on peut toutefois la laisser comme exemple de conversion d’unités.
• Les contraintes physiques qui découlent de cette barrière de la hauteur barométrique ont plutôt leur place dans les articles traitant de la technologie des pompes. On peut quand même en parler à titre d’exemple associé à la hauteur barométrique de l’eau au niveau de la mer.
• Enfin, j’imagine que les « 1 024 hPa » qui se sont glissés dans vos « considérations hydrostatiques » sont une coquille qui vous a échappé… 1 024 hPa équivalent à 10,44 mCE. Ce sont 1 000 hPa qui équivalent à 10,19 mCE (à 4°C).

Je vous propose donc de remanier entièrement l’article, en le décomposant en deux parties principales :

• Une partie définissant l’unité « mètre colonne d’eau » sur la base de considérations purement hydrostatiques (application du théorème fondamental de l’hydrostatique, exemples numériques dont la hauteur barométrique) ;
• Une partie développant le concept de « hauteur manométrique totale » d’un point de vue hydrodynamique (lien avec le théorème de Bernoulli et la notion de charge, exemples de calcul).

D’ailleurs, j’ai trouvé une source de bonne qualité à cet effet : [PDF] http://eduscol.education.fr/rnchimie/gen_chim/triboulet/rtf/mecafluide.pdf

Je me demande d’ailleurs si on ne devrait pas scinder cet article en deux articles reprenant ces deux parties, car ce sont quand même deux sujets différents…

Cordialement — Flo, le 26 février 2015 à 19:41 (CET) — édité le 27 février 2015 à 19:02 (CET)