ISO/TR 17766:2005

Centrifugal pumps handling viscous liquids — Performance corrections

ISO/TR 17766:2005 gives performance corrections for all worldwide designs of centrifugal pumps of conventional design, in the normal operating range, with open or closed impellers, single or double suction, pumping Newtonian fluids.

Pompes centrifuges pour la manutention de liquides visqueux — Corrections des caractéristiques de fonctionnement

L'ISO/TR 17766:2005 fournit des méthodes de correction des caractéristiques de fonctionnement pour toutes les conceptions existantes dans le monde de pompes centrifuges et verticales, dans la plage normale de fonctionnement, à roues ouvertes ou fermées, à aspiration simple ou double, utilisées pour le pompage de fluides newtoniens.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 08-Dec-2005
• ICS: 23.080 - Pumps
• Technical Committee: ISO/TC 115/SC 3 - Installation and special application
• Drafting Committee: ISO/TC 115/SC 3 - Installation and special application
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 09-Aug-2022

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TR
REPORT 17766
First edition
2005-12-01
Centrifugal pumps handling viscous
liquids — Performance corrections
Pompes centrifuges pour la manutention de liquides visqueux —
Corrections des caractéristiques de fonctionnement

Reference number
ISO/TR 17766:2005(E)
©
ISO 2005

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but shall
not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In the
unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2005
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
©
ii ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Symbols and abbreviated terms . 1
3 Summary . 3
4 Introduction . 4
5 Fundamental considerations . 4
6 Synopsis of Hydraulic Institute method . 6
7 Further theoretical explanations . 23
8 Additional considerations . 30
Annex A (informative) Conversion of kinematic viscosity units . 32
Bibliography . 34
©
ISO 2005 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In exceptional circumstances, when a technical committee has collected data of a different kind from that which
is normally published as an International Standard (“state of the art”, for example), it may decide by a simple
majority vote of its participating members to publish a Technical Report. A Technical Report is entirely
informative in nature and does not have to be reviewed until the data it provides are considered to be no longer
valid or useful.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TR 17766 was prepared by Technical Committee ISO/TC 115, Pumps, Subcommittee SC 3, Installation
and special application.
©
iv ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
TECHNICAL REPORT ISO/TR 17766:2005(E)
Centrifugal pumps handling viscous liquids — Performance
corrections
1Scope
This Technical Report gives performance corrections for all worldwide designs of centrifugal and vertical pumps
of conventional design, in the normal operating range, with open or closed impellers, single or double suction,
pumping Newtonian fluids are included.
2 Symbols and abbreviated terms
1)
A complete list of symbols and definitions used in this document is given below .
A = Suction geometry variable used in the calculation to correct net positive suction head
required
B = Parameter used in the viscosity correction procedures; the B parameter is used as a
normalizing pump Reynolds number and to adjust the corrections for the pump specific
speed
BEP = Best efficiency point (the rate of flow and head at which pump efficiency is a maximum at a
given speed)
C = Efficiency correction factor
η
C = Efficiency correction factor due to disc friction only
η-RR
C = Head correction factor
H
C = Head correction factor that is applied to the flow at maximum pump efficiency for water
BEP-H
C = Net positive suction head correction factor
NPSH
C = Rate of flow correction factor
Q
d = Impeller outlet diameter in m (ft)
2
2 2
g = Acceleration due to gravity in m/s (ft/s )
H = Head per stage in m (ft)
H = Viscous head in m (ft); the head per stage at the rate of flow at which maximum pump
BEP-vis
efficiency is obtained when pumping a viscous liquid
H = Water head in m (ft); the head per stage at the rate of flow at which maximum pump
BEP-W
efficiency is obtained when pumping water
H = Hydraulic losses in m (ft)
L
H = Theoretical head (flow without losses) in m (ft)
th
1) A derogation has been granted to ISO/TC 115/SC 3 for this document to use the industry abbreviation NPSHR in the
mathematical symbols NPSHR , and NPSHR .
BEP-W W
©
ISO 2005 – All rights reserved 1

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
H = Viscous head in m (ft); the head per stage when pumping a viscous liquid
vis
H = Viscous head in m (ft); the total head of the pump when pumping a viscous liquid
vis-tot
H = Water head in m (ft); the head per stage when pumping water
W
N = Pump-shaft rotational speed in rpm
N = Specific speed
S
0,5
NQ
BEP-W
(USCS units) =
0,75
H
BEP-W
n = Specific speed
s
0,5
NQ
BEP-W
(metric units) =
0,75
H
BEP-W
The specific speed of an impeller is defined as the speed in revolutions per minute at which
a geometrically similar impeller would run if it were of such a size as to discharge one cubic
3
meter per second (m /s) against one meter of head (metric units) or one US gallon per
minute against one foot of head (USCS units). These units shall be used to calculate
specific speed.
NOTE The rate of flow for the pump is used in this definition, not the rate of flow at the impeller eye.
NPSHA = Net positive suction head in m (ft) available to the pump
NPSHR = Net positive suction head in m (ft) required by the pump based on the standard 3% head
drop criterion
NPSHR = Net positive suction head in m (ft) required for water at the maximum efficiency rate of flow,
BEP-W
based on the standard 3% head drop criterion
NPSHR = Viscous net positive suction head in m (ft) required in a viscous liquid
vis
NPSHR = Net positive suction head in m (ft) required on water, based on the standard 3% head drop
W
criterion
P = Power; without subscript: power at coupling in kW (hp)
P = Mechanical power losses in kW (hp)
m
P = Useful power transferred to liquid; P = ρgHQ in kW (hp)
u u
P = Disc friction power loss in kW (hp)
RR
P = Viscous power in kW (hp); the shaft input power required by the pump for the viscous
vis
conditions
P = Pump-shaft input power required for water in kW (hp)
W
3
Q = Rate of flow in m /h (gpm)
3
Q = Water rate of flow in m /h (gpm) at which maximum pump efficiency is obtained
BEP-W
3
Q = Viscous rate of flow in m /h (gpm); the rate of flow when pumping a viscous liquid
vis
3
Q = Water rate of flow in m /h (gpm); the rate of flow when pumping water
W
∗ ∗
q = Ratio of rate of flow to rate of flow at best efficiency point: q = Q/Q
BEP
2
Re = Reynolds-number: Re =ωr /ν
2
r = Impeller outer radius in m (ft)
2
◦ ◦
s = Specific gravity of pumped liquid in relation to water at 20 C (68 F)
©
2 ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
V = Kinematic viscosity in centistokes (cSt) of the pumped liquid
vis
V = Kinematic viscosity in centistokes (cSt) of water reference test liquid
W
η = Overall efficiency (at coupling)
η = Water best efficiency
BEP-W
η = Hydraulic efficiency
h
η = Viscous efficiency; the efficiency when pumping a viscous liquid
vis
η = Volumetric efficiency
vol
η = Water pump efficiency; the pump efficiency when pumping water
W
2 2
µ = Dynamic (absolute) viscosity in N·s/m (lb·s/ft )
2 2
ν = Kinematic viscosity in m /s (ft /s)
3 3
ρ = Density in kg/m (slugs/ft )
ψ = Head coefficient
ω = Angular velocity of shaft or impeller in rad/s
3 Summary
The performance of a rotodynamic (centrifugal or vertical) pump on a viscous liquid differs from the
performance on water, which is the basis for most published curves. Head (H) and rate of flow (Q) will normally
decrease as viscosity increases. Power (P ) will increase, as will net positive suction head required (NPSHR) in
most circumstances. Starting torque may also be affected.
The Hydraulic Institute (HI) has developed a generalized method for predicting performance of rotodynamic
pumps on Newtonian liquids of viscosity greater than that of water. This is an empirical method based on the
test data available from sources throughout the world. The HI method enables pump users and designers to
estimate performance of a particular rotodynamic pump on liquids of known viscosity, given the performance on
water. The procedure may also result in a suitable pump being selected for a required duty on viscous liquids.
Performance estimates using the HI method are only approximate. There are many factors for particular pump
geometries and flow conditions that the method does not take into account. It is nevertheless a dependable
approximation when only limited data on the pump are available and the estimate is needed.
Theoretical methods based on loss analysis may provide more accurate predictions of the effects of liquid
viscosity on pump performance when the geometry of a particular pump is known in more detail. This document
explains the basis of such theoretical methods. Pump users should consult pump manufacturers to determine
whether or not more accurate predictions of performance for a particular pump and viscous liquid are available.
This document also includes technical considerations and recommendations for pump applications on viscous
liquids.
Calculations based on the Hydraulic Institute’s Viscosity Correction method (VCM) have been mathematically
modeled in a web-based HIVCM™ tool.
Available at www.pumps.org, the HIVCM™ tool allows pump users, manufacturers, and third-party software
providers access to rapid analysis of a pump’s hydraulic performance on water vs. specified viscous liquids. Use
of the HIVCM™ tool in pump selection will provide reliable and consistent calculations based on the
methodology outlined in this Technical Report.
HIVCM™ is a trademark owned by the Hydraulic Institute. Please visit www.pumps.org for more information.
©
ISO 2005 – All rights reserved 3

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
4 Introduction
The performance (head, flow, efficiency [η], and power) of a rotodynamic pump is obtained from the pump’s
characteristic curves, which are generated from test data using water. When a more viscous liquid is pumped,
the performance of the pump is reduced. Absorbed power will increase and head, rate of flow, and efficiency will
decrease.
It is important for the user to understand a number of facts that underlie any attempt to quantify the effects of
viscosity on rotodynamic pump operation. First, the test data available are specific to the individual pumps
tested and are thus not of a generic nature. Second, what data are available are relatively limited in the range of
both pump size and viscosity of the liquid. Third, all existing methods of predicting the effects of viscosity on
pump performance show discrepancies with the limited test data available. Fourth, the empirical method
presented in this document was chosen based on a statistical comparison of various possible correction
procedures. The chosen method was found to produce the least amount of variance between calculated and
actual data. Considering all of the above, it must be recognized that this method cannot be used as a
theoretically rigorous calculation that will predict the performance correction factors with great precision. It is
rather meant to allow a general comparison of the effect of pumping higher viscosity liquids and to help the user
avoid misapplication without being excessively conservative. See Clause 6 for types of pumps for which the
method is applicable.
As a footnote to the preceding paragraph, it should be recognized that there are methods developed by
individuals and companies that deal with the actual internal hydraulic losses of the pump. By quantifying these
losses the effect of liquid viscosity can, in theory, be calculated. These procedures take into account the specific
pump internal geometry, which is generally unavailable to the pump user. Furthermore, such methods still
require some empirical coefficients that can only be derived correctly when sufficient information on the pumps
tested in viscous liquids is available. The test data collected by HI from sources around the world did not include
sufficiently detailed information about the pumps tested to validate loss analysis methods. It is nevertheless
recognized that a loss analysis method will probably be more accurate than the empirical method in this
document, especially for pumps with special features and particular geometry.
In addition to the correction procedures, the document provides a qualitative description of the various hydraulic
losses within the pump that underlie the performance reduction. Procedures for determining the effect of
viscosity on starting torque and NPSHR are also provided.
The previous HI Standard for viscosity correction in Reference [24] was based on data supplied up to 1960. This
new document is based on an expanded data set up to 1999 which has modified the correction factors for rate
of flow, head, and power. Updated correction factors are influenced by the pump size, speed, and specific
speed. In general, the head and flow have an increased correction while the power (efficiency) correction is
3
less. The most significant changes in the correction factors occur at flows less than 25 m /h (100 gpm)
and n < 15 (N < 770).
s s
5 Fundamental considerations
5.1 Viscous correction factors
When a liquid of high viscosity, such as heavy oil, is pumped by a rotodynamic pump, the performance is
changed in comparison to performance with water, due to increased losses. The reduction in performance on
viscous liquids may be estimated by applying correction factors for head, rate of flow, and efficiency to the
performance with water.
Thus the curves of head, flow and efficiency for viscous liquids (subscript vis) are estimated from the head, flow,
and efficiency measured with water (subscriptW) by applying the correction factors C , C , and C ,
H Q η
respectively. These factors are defined in Equation (1):
H Q η
vis vis vis
C = ; C = ; C = (1)
H Q η
H Q η
W W W
©
4 ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
Figure 1 (a) and (b) shows schematically how the head, efficiency, and power characteristics typically change
from operation with water to pumping a highly viscous liquid.
If measured data are normalized to the best efficiency point (BEP) when pumping water (BEP-W), the factors
and can be read directly on Figure 1 (c). A straight line between BEP-W and the origin of the curve
C C H-Q
H Q
(H = 0; Q = 0) is called the diffuser or volute characteristic. Test data reported in References [10] and [14] in
the Bibliography show that BEPs for viscous liquids follow this diffuser or volute characteristic. Analysis of test
data on viscous pumping collected by HI from sources around the world also confirms this observation. It is
consequently a good approximation to assume C is equal to C at the BEPs for viscous liquids.
H Q
Key
1 water
2 viscous liquid
3 volute or diffuser characteristic
Figure 1 — Modification of pump characteristics when pumping viscous liquids
5.2 Methods for determining correction factors
Correction factors can be either defined empirically from a data bank containing measurements on various
pumps with water and liquids of different viscosities or from a physical model based on the analysis of the
energy losses in the pump. Examples of such loss analysis methods are given in References [7], [8], [9], [10]
and [18] of the Bibliography.
Analysis of the limited data available shows that empirical and loss analysis methods predict head correction
functions with approximately the same accuracy. Loss analysis methods are, however, more precise in
predicting power requirements for pumping viscous liquids. It is also possible to investigate the influence of
various design parameters on viscous performance and to optimize pump selection or design features for
operation with highly viscous liquids by applying the loss analysis procedures.
Further theoretical explanations of the principles of loss analysis methods are given in Clause 7 of this
document. Use of such methods may require more information about pump dimensions than is generally
available to the user. A loss analysis procedure may be expected to provide more accurate predictions of pump
performance with viscous liquids when such detailed information is available.
The HI method explained in Clause 6 of this document is based on empirical data. It provides a way of
predicting the effects of liquid viscosity on pump performance with adequate accuracy for most practical
purposes. The method in this document gives correction factors similar to the previous HI method. The new
method matches the experimental data better than the old HI method that has been widely used throughout the
©
ISO 2005 – All rights reserved 5

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
world for many years. The standard deviation for the head correction factor, C , is 0,1. Estimates of viscous
H
power, P , are subject to a standard deviation of 0,15.
vis
6 Synopsis of Hydraulic Institute method
6.1 Generalized method based on empirical data
The performance of rotodynamic pumps is affected when handling viscous liquids. A marked increase in power,
a reduction in head, and some reduction in the rate of flow occur with moderate and high viscosities. Starting
torque and NPSHR may also be affected.
The HI correction method provides a means of determining the performance of a rotodynamic pump handling a
viscous liquid when its performance on water is known. The equations are based on a pump performance
Reynolds number adjusted for specific speed (parameter B), which has been statistically curve-fitted to a body
of test data. These tests of conventional single-stage and multi-stage pumps cover the following range of
parameters: closed and semi-open impellers; kinematic viscosity 1 to 3 000 cSt; rate of flow at BEP with water
3 3
Q = 3m /h to 260 m /h (13 gpm to 1 140 gpm); head per stage at BEP with water H = 6m to
BEP-W BEP-W
130 m (20 ft to 430 ft).
The correction equations are, therefore, a generalized method based on empirical data, but are not exact for
any particular pump. The generalized method may be applied to pump performance outside the range of test
data indicated above, as outlined in Clause 6 and with the specific instructions and examples in 6.5 and 6.6.
There will be increased uncertainty of performance prediction outside the range of test results.
When accurate information is essential, pump performance tests should be conducted with the particular
viscous liquid to be handled. Prediction methods based on an analysis of hydraulic losses for a particular pump
design may also be more accurate than this generalized method.
6.2 Viscous liquid performance correction limitations
Because the equations provided in 6.5 and 6.6 are based on empirical rather than theoretical considerations,
extrapolation beyond the limits shown in 6.5 and 6.6 would go outside the experience range that the equations
cover and is not recommended.
The correction factors are applicable to pumps of hydraulic design with essentially radial impeller discharge
(n � 60, N � 3 000), in the normal operating range, with fully open, semi-open, or closed impellers. Do not
s
s
use these correction factors for axial flow type pumps or for pumps of special hydraulic design. See Clause 8 for
additional guidance.
Use correction factors only where an adequate margin of NPSH available (NPSHA) over NPSHR is present in
order to cope with an increase in NPSHR caused by the increase in viscosity. See 7.3 to estimate the increase
in NPSHR.
The data used to develop the correction factors are based on tests of Newtonian liquids. Gels, slurries, paper
stock, and other non-Newtonian liquids may produce widely varying results, depending on the particular
characteristics of the media.
©
6 ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
6.3 Viscous liquid symbols and definitions used for determining correction factors
A = Suction geometry variable used in the calculation to correct net positive suction head
required
B = Parameter used in the viscosity correction procedures; the B parameter is used as a
normalizing pump Reynolds number and to adjust the corrections for the pump specific
speed
BEP = Best efficiency point (the rate of flow and head at which pump efficiency is a maximum at a
given speed)
C = Efficiency correction factor
η
C = Head correction factor
H
C = Head correction factor that is applied to the flow at maximum pump efficiency for water
BEP-H
C = Net positive suction head correction factor
NPSH
C = Rate of flow correction factor
Q
H = Viscous head in m (ft); the head per stage at the rate of flow at which maximum pump
BEP-vis
efficiency is obtained when pumping a viscous liquid
H = Water head in m (ft); the head per stage at the rate of flow at which maximum pump
BEP-W
efficiency is obtained when pumping water
H = Viscous head in m (ft); the head per stage when pumping a viscous liquid
vis
H = Viscous head in m (ft); the total head of the pump when pumping a viscous liquid
vis-tot
H = Water head in m (ft); the head per stage when pumping water
W
N = Pump-shaft rotational speed in rpm
N = Specific speed
S
0,5
NQ
BEP-W
(USCS units) =
0,75
H
BEP-W
n = Specific speed
s
0,5
NQ
BEP-W
(metric units) =
0,75
H
BEP-W
The specific speed of an impeller is defined as the speed in revolutions per minute at which
a geometrically similar impeller would run if it were of such a size as to discharge one cubic
3
meter per second (m /s) against one meter of head (metric units) or one US gallon per
minute against one foot of head (USCS units). These units shall be used to calculate
specific speed.
NOTE The rate of flow for the pump is used in this definition, not the rate of flow through the impeller
eye.
NPSHA = Net positive suction head in m (ft) available to the pump
NPSHR = Net positive suction head in m (ft) required by the pump based on the standard 3% head
drop criterion
NPSHR = Net positive suction head in m (ft) required for water at the maximum efficiency rate of flow,
BEP-W
based on the standard 3% head drop criterion
NPSHR = Viscous net positive suction head in m (ft) required in a viscous liquid
vis
NPSHR = Net positive suction head in m (ft) required on water, based on the standard 3% head drop
W
criterion
©
ISO 2005 – All rights reserved 7

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
P = Viscous power in kW (hp); the shaft input power required by the pump for the viscous
vis
conditions
3
Q = Water rate of flow in m /h (gpm) at which maximum pump efficiency is obtained
BEP-W
3
Q = Viscous rate of flow in m /h (gpm); the rate of flow when pumping a viscous liquid
vis
3
Q = Water rate of flow in m /h (gpm); the rate of flow when pumping water
W
◦ ◦
s = Specific gravity of pumped liquid in relation to water at 20 C (68 F)
V = Kinematic viscosity in centistokes (cSt) of the pumped liquid
vis
V = Kinematic viscosity in centistokes (cSt) of water reference test liquid
W
η = Water best efficiency
BEP-W
η = Viscous efficiency; the efficiency when pumping a viscous liquid
vis
η = Water pump efficiency; the pump efficiency when pumping water
W
NOTE 1 Other technical expressions are defined in HI standards.
NOTE 2 Equations for converting kinematic viscosity from SSU to cSt units and vice versa are shown in Annex A.
NOTE 3 Pump viscosity corrections are determined by the procedures outlined in the following 6.4, 6.5, and 6.6.
6.4 Overview of procedure to estimate effects of viscosity on pump performance
The procedure is in three parts: first, to establish whether or not the document is applicable; second, to
calculate the pump performance on a viscous liquid when performance on water is known; and third, to select a
pump for given head, rate of flow and viscous conditions.
©
8 ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
The procedure for the first part is illustrated in Figure 2.
Figure 2 — Flowchart to establish if the procedure is applicable
©
ISO 2005 – All rights reserved 9

---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
The procedure for the second part is defined in 6.5 and summarized in Figure 3.
Figure 3 — Flowchart to determine pump performance on a viscous liquid when performance on water
is known
©
10 ISO 2005 – All rights reserved

---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
The procedure for the third part is defined in 6.6 and summarized in Figure 4.
Figure 4 — Flowchart to select a pump for given head, rate of flow, and viscous conditions
©
ISO 2005 – All rights reserved 11

---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(E)
6.5 Instructions for determining pump performance on a viscous liquid when performance on
water is known
The following equations are used for developing the correction factors to adjust pump water performance
characteristics of rate of flow, total head, efficiency, and input power to the corresponding viscous liquid
performance.
Step 1
Calculate parameter B based on the water performance best efficiency flow (Q )
BEP-W
3
Given metric units of Q in m /h, H in m, N in rpm, and V in cSt, use Equation (2):
BEP-W BEP-W vis
0,50 0,0625
(V ) × (H )
vis BEP-W
B = 16,5× (2)
0,375
0,25
(Q ) × N
BEP-W
Given USCS units of Q in gpm, H in ft, N in rpm, and V in cSt, use Equation (3):
BEP-W BEP-W vis
0,50 0,0625
(V ) × (H )
vis BEP-W
B = 26,6× (3)
0,375
0,25
(Q ) × N
BEP-W
If 1,0 If B� 40, the correction factors derived using the equations in 6.5 and 6.6 are highly uncertain and should be
avoided. Instead a detailed loss analysis method may be warranted. See 7.2.
If B� 1,0, set C = 1,0 and C = 1,0, and then skip to Step 4.
H Q
Step 2
Calculate correction factor for flow (C ) (which is also equal to the correction factor for head at BEP [C ])
Q BEP-H
corresponding to the water performance best efficiency flow (Q ) using Equation (4). Correct the other
BEP-W
water performance flows (Q ) to viscous flows (Q ). These two equations are valid for all rates of flow (Q ).
W vis W
3,15
−0,165×(logB)
C =(2,71) (4)
Q
Q = C × Q
vis Q W
Correct the water performance total head (H ) that corresponds to the water performance best efficiency
BEP-W
flow (Q ) using Equation (5).
BEP-W
C = C (5)
BEP-H Q
H = C × H
BEP-vis BEP-H BEP-W
Step 3
Calculate head correction factors (C ) using Equation (6), and then corresponding values of viscous head
H
(H ) for flows (Q ) greater than or less than the water best efficiency flow (Q ).
vis W BEP-W
� �
� �
0,75
Q
W
C = 1− (1− C )× (6)
H BEP-H
Q
BEP-W
H = C × H
vis H W
NOTE An optional means of determining the v
...

RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 17766
Première édition
2005-12-01
Pompes centrifuges pour la manutention
de liquides visqueux — Corrections des
caractéristiques de fonctionnement
Centrifugal pumps handling viscous liquids — Performance corrections

Numéro de référence
ISO/TR 17766:2005(F)
©
ISO 2005

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
PDF — Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info du
fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir l'exploitation
de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation, veuillez en informer
le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2005
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
©
ii ISO 2005 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Symboles, termes et définitions . 1
3 Synthèse . 3
4 Introduction . 4
5 Principes fondamentaux . 5
6 Présentation générale de la méthode de l'Hydraulic Institute . 6
7 Explications théoriques supplémentaires . 24
8 Principes supplémentaires . 31
Annexe A (informative) Conversion des unités de viscosité cinématique . 34
Bibliographie . 36
©
ISO 2005 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la
Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Exceptionnellement, lorsqu'un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont
normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l'état de
la technique par exemple), il peut décider, à la majorité simple de ses membres, de publier un Rapport
technique. Les Rapports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas nécessairement
être révisés avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TR 17766 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 115, Pompes, sous-comité SC 3, Installation et
applications spéciales.
©
iv ISO 2005 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 17766:2005(F)
Pompes centrifuges pour la manutention de liquides
visqueux — Corrections des caractéristiques de fonctionnement
1 Domaine d'application
Le présent Rapport technique fournit des méthodes de correction des caractéristiques de fonctionnement pour
toutes les conceptions existantes dans le monde de pompes centrifuges et verticales, dans la plage normale de
fonctionnement, à roues ouvertes ou fermées, à aspiration simple ou double, utilisées pour le pompage de
fluides newtoniens.
2 Symboles, termes et définitions
1)
Une liste complète des symboles et définitions utilisés dans le présent document est fournie ci-après .
A = Variable géométrique d'aspiration utilisée dans les calculs pour corriger la hauteur
énergétique nette absolue à l'aspiration requise
B = Paramètre utilisé dans les procédures de correction de la viscosité; le paramètre B est
utilisé comme nombre de Reynolds normalisé des pompes et pour ajuster les corrections en
fonction de la vitesse spécifique de la pompe
BEP = Point de meilleur de rendement (débit et hauteur pour lesquels le rendement de la pompe
est optimal, à une vitesse donnée)
C = Facteur de correction du rendement
η
C = Facteur de correction du rendement dû aux frottements des disques uniquement
η-RR
C = Facteur de correction de la hauteur
H
C = Facteur de correction de la hauteur au débit de rendement optimal de la pompe pour l’eau
BEP-H
C = Facteur de correction de la hauteur énergétique nette absolue à l’aspiration
NPSH
C = Facteur de correction de débit
Q
d = Diamètre de sortie de la roue, en m (ft)
2
2 2
g = Accélération due à la pesanteur, en m/s (ft/s )
H = Hauteur par étage, en m (ft)
H = Hauteur visqueuse par étage, en m (ft); la hauteur par étage pour un liquide visqueux au
BEP-vis
débit permettant d'obtenir le rendement optimal de pompage
H = Hauteur en eau par étage, en m (ft); la hauteur par étage en eau au débit permettant
BEP-W
d'obtenir le rendement optimal de pompage
H = Pertes hydrauliques, en m (ft)
L
H = Hauteur théorique (écoulement sans pertes), en m (ft)
th
1) Une dérogation a été octroyée à l’ISO/TC 115/SC 3 pour utiliser dans le présent document l’abréviation NPSHR,
employée par l’industrie, dans les symboles mathématiques s NPSHR , et NPSHR .
BEP-W W
©
ISO 2005 – Tous droits réservés 1

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
H = Hauteur visqueuse par étage, en m (ft); la hauteur par étage pour le pompage d'un liquide
vis
visqueux
H = Hauteur visqueuse totale, en m (ft); la hauteur totale pour le pompage d'un liquide visqueux
vis-tot
H = Hauteur en eau par étage, en m (ft); la hauteur par étage pour le pompage d'eau
W
N = Vitesse de rotation de l’arbre de pompe, en r/min
N = Vitesse spécifique
S
0,5
NQ
BEP-W
(Unités USCS) =
0,75
H
BEP-W
n = Vitesse spécifique
s
0,5
NQ
BEP-W
(Unités métriques) =
0,75
H
BEP-W
La vitesse spécifique d’une roue est définie comme étant la vitesse, en tours par minute, à
laquelle une roue de géométrie similaire tournerait si elle était d’une taille permettant de
3
refouler un mètre cube par seconde (m /s) pour un mètre de hauteur (unités métriques) ou
un galon US par minute pour un pied de hauteur (unités USCS). Ces unités doivent être
utilisées pour calculer une vitesse spécifique.
NOTE Cette définition utilise le débit de la pompe et non le débit à l'œillard d'aspiration de la roue.
NPSHA = Hauteur énergétique nette absolue disponible à l’aspiration, en m (ft)
NPSHR = Hauteur énergétique nette absolue requise à l'aspiration, en m (ft), sur la base du critère de
perte de hauteur de 3%
NPSHR = Hauteur énergétique nette absolue requise à l'aspiration, en m (ft), pour l'eau, au débit de
BEP-W
rendement optimal, sur la base du critère normalisé de perte de hauteur de 3%
NPSHR = Hauteur énergétique nette absolue requise à l'aspiration, en m (ft), pour un liquide visqueux
vis
NPSHR = Hauteur énergétique nette absolue requise à l'aspiration, en m (ft), pour l'eau, sur la base du
W
critère normalisé de perte de hauteur de 3%
P = Puissance; sans indice: puissance absorbée par la pompe, en kW (hp)
P = Pertes de puissance mécaniques, en kW (hp)
m
P = Puissance utile transférée au liquide; P = ρgHQ, en kW (hp)
u u
P = Perte de puissance due aux frottements des disques, en kW (hp)
RR
P = Puissance visqueuse, en kW (hp); puissance absorbée par la pompe pour les conditions
vis
visqueuses
P = Puissance absorbée par la pompe requise en eau, en kW (hp)
W
3
Q = Débit, en m /h (gpm)
3
Q = Débit en eau, en m /h (gpm), correspondant au rendement optimal de la pompe
BEP-W
3
Q = Débit pour un liquide visqueux, en m /h (gpm); le débit de pompage d’un liquide visqueux
vis
3
Q = Débit en eau, en m /h (gpm); le débit de pompage d’eau
W
∗ ∗
q = Rapport du débit au débit au rendement optimal: q = Q/Q
BEP
2
Re = Nombre de Reynolds: Re =ωr /ν
2
r = Rayon extérieur de roue, en m (ft)
2
◦ ◦
s = Densité du liquide pompé par rapport à l’eau, à 20 C (68 F)
©
2 ISO 2005 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
V = Viscosité cinématique du liquide pompé, en centistokes (cSt)
vis
V = Viscosité cinématique de l’eau dans les conditions d’essai de référence, en
W
centistokes (cSt)
η = Rendement global (à l’accouplement)
η = Meilleur rendement en eau
BEP-W
η = Rendement en eau
h
η = Rendement avec un liquide visqueux; le rendement de pompage pour un liquide visqueux
vis
η = Rendement volumétrique
vol
η = Rendement avec de l'eau; le rendement de pompage lorsque de l'eau est utilisée
W
2 2
µ = Viscosité dynamique (absolue), en N·s/m (lb·s/ft )
2 2
ν = Viscosité cinématique, en m /s (ft /s)
3 3
ρ = Masse spécifique, en kg/m (slugs/ft )
ψ = Coefficient de hauteur
ω = Vitesse angulaire de l'arbre ou de la roue, en rad/s
3 Synthèse
Les caractéristiques de fonctionnement d'une pompe rotodynamique (centrifuge ou verticale) pour un liquide
visqueux diffèrent de ses caractéristiques de fonctionnement en eau, qui constituent la base de la plupart des
courbes publiées. En général, la hauteur (H) et le débit (Q) décroissent au fur et à mesure que la viscosité
augmente. Dans la plupart des cas, la puissance (P ) ainsi que la hauteur énergétique nette absolue requise à
l'aspiration (NPSHR) augmenteront. Le couple de démarrage peut également être affecté.
L'Hydraulic Institute (HI) a élaboré une méthode généralisée de prédiction des caractéristiques de
fonctionnement des pompes rotodynamiques aux liquides newtoniens de viscosité supérieure à celle de l'eau.
Il s'agit d'une méthode empirique fondée sur les données d'essais disponibles de sources du monde entier. La
méthode de l'Hydraulic Institute permet aux utilisateurs et concepteurs de pompes d'estimer les
caractéristiques de fonctionnement d'une pompe rotodynamique particulière sur des liquides de viscosité
connue, à partir des caractéristiques de fonctionnement de cette pompe avec de l'eau. La procédure peut
également permettre de choisir une pompe appropriée pour un régime de fonctionnement requis pour des
liquides visqueux.
Les estimations des caractéristiques obtenues avec la méthode de l'Hydraulic Institute sont approximatives. La
méthode ne tient pas compte de nombreux facteurs liés à des géométries de pompes et conditions
d'écoulement particulières. Il s'agit cependant d'une approximation fiable quand les données disponibles pour
le choix de la pompe sont limitées et que l'estimation est nécessaire.
Des méthodes théoriques fondées sur l'analyse des pertes peuvent fournir des prédictions plus précises des
effets de la viscosité d'un liquide sur les caractéristiques de fonctionnement d'une pompe lorsque les détails
géométriques d'une pompe donnée sont mieux connus. Le présent document explique le fondement de ces
méthodes théoriques. Il convient que les utilisateurs de pompes consultent les fabricants concernés pour
déterminer s'il est possible ou non de réaliser des prédictions plus précises pour une pompe et un liquide
visqueux donné.
Le présent document comporte également des considérations et des recommandations d'ordre technique pour
des applications de pompes avec des liquides visqueux.
Les calculs, fondés sur la Méthode de Correction de la Viscosité (VCM) de l'Hydraulic Institute, ont été
mathématiquement modélisés dans un outil accessible par le web, HIVCM™.
©
ISO 2005 – Tous droits réservés 3

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
Disponible sur le site www.pumps.org, l’outil HIVCM™ permet aux utilisateurs et fabricants de pompes, ainsi
qu'aux fournisseurs de logiciels tiers, d'accéder à une analyse rapide des caractéristiques de fonctionnement
en eau d'une pompe par rapport aux caractéristiques avec des liquides visqueux. L'utilisation de l'outil
HIVCM™ pour le choix d'une pompe fournit des calculs fiables et cohérents fondés sur la méthodologie
présentée dans le présent Rapport technique.
HIVCM™ est une marque déposée de l'Hydraulic Institute. Pour plus d'informations, veuillez visiter le site
www.pumps.org.
4 Introduction
Les caractéristiques de fonctionnement (hauteur, débit, rendement [η] et puissance) d'une pompe
rotodynamique sont obtenues à partir des courbes caractéristiques de la pompe tracées à partir de données
d'essai en eau. Lorsqu'un liquide plus visqueux est pompé, les caractéristiques de fonctionnement de la pompe
sont réduites. La puissance absorbée augmente mais la hauteur, le débit et le rendement diminuent.
Il est important pour l'utilisateur de comprendre un certain nombre d'éléments qui sont à la base de toute
tentative de quantification des effets de la viscosité sur le fonctionnement d'une pompe rotodynamique. En
premier lieu, les données d'essai disponibles sont spécifiques aux pompes particulières soumises aux essais et
n'ont donc pas de portée générique. En second lieu, la quantité de données disponibles est relativement limitée
par rapport à la diversité des dimensions des pompes et de viscosité des liquides. En troisième lieu, toutes les
méthodes existantes de prédiction des effets de la viscosité sur les caractéristiques de fonctionnement d'une
pompe présentent des divergences avec les données d'essai disponibles. Quatrièmement, la méthode
empirique présentée dans le présent document a été choisie sur la base d'une comparaison statistique de
diverses procédures de correction possibles. La méthode choisie s'est révélée générer la variance la plus faible
entre les données calculées et les données réelles. Compte tenu de ce qui précède, il doit être reconnu qu'elle
ne peut pas être utilisée comme une méthode de calcul théoriquement rigoureuse qui prédira très précisément
les facteurs de correction des caractéristiques de fonctionnement. Elle est plutôt destinée à servir de base
générale de comparaison pour le pompage de liquides de viscosités plus élevées et aider l'utilisateur à éviter
des erreurs d'application sans choisir de méthode excessivement conservatrice. Voir l'Article 6 pour les types
de pompes pour lesquels la méthode est applicable.
En complément du précédent paragraphe, il convient de souligner qu'il existe des méthodes développées par
des individus et des entreprises pour traiter des pertes hydrauliques internes réelles d'une pompe. En
quantifiant ces pertes, il est possible, en théorie, de calculer les effets de la viscosité du liquide. Ces procédures
tiennent compte des données spécifiques de la géométrie interne de la pompe, qui ne sont généralement pas
mises à la disposition de l'utilisateur. En outre, ces méthodes nécessitent certains coefficients empiriques qui
ne peuvent être obtenus correctement que si une quantité suffisante d'informations relatives aux pompes
soumises aux essais avec des liquides visqueux est disponible. Les données d'essai recueillies par l'Hydraulic
Institute à partir de sources du monde entier ne comportaient pas d'informations suffisamment détaillées sur les
pompes soumises aux essais pour valider des méthodes d'analyse des pertes. Il est cependant reconnu qu'une
méthode d'analyse des pertes sera probablement plus précise que la méthode empirique décrite dans le
présent document, notamment pour des pompes ayant des propriétés spéciales et une géométrie particulière.
Outre les procédures de correction, ce document donne une description qualitative des diverses pertes
hydrauliques dans la pompe, qui provoquent la réduction des caractéristiques de fonctionnement. Les
procédures de détermination de l'effet de la viscosité sur le couple de démarrage et la hauteur NPSHR sont
également fournies.
La précédente norme de l'Hydraulic Institute pour la correction de la viscosité, citée en Référence [24], était
fondée sur des données publiées jusqu'en 1960. Ce nouveau document tient compte des données
supplémentaires établies jusqu'en 1999, ce qui a modifié les facteurs de correction du débit, de la hauteur et de
la puissance. Les facteurs de correction mis à jour sont influencés par les dimensions de la pompe, sa vitesse
de rotation et sa vitesse spécifique. En général, la correction apportée à la hauteur et au débit ont augmenté
tandis que la correction de puissance (rendement) a diminué. Les modifications les plus significatives
3
apportées aux facteurs de correction apparaissent à des débits inférieurs à 25 m /h (100 gpm) et à des vitesses
spécifiques n < 15(N < 770).
s s
©
4 ISO 2005 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
5 Principes fondamentaux
5.1 Facteurs de correction de la viscosité
Lorsqu'un liquide de viscosité élevée, tel que les huiles lourdes, est pompé par une pompe rotodynamique, les
caractéristiques de fonctionnement sont modifiées par rapport aux caractéristiques de fonctionnement en eau,
du fait de l'augmentation des pertes. Cette réduction des caractéristiques de fonctionnement sur des liquides
visqueux peut être estimée en appliquant aux caractéristiques de fonctionnement en eau des facteurs de
correction pour la hauteur, le débit et le rendement.
Ainsi, les courbes de hauteur, de débit et de rendement pour les liquides visqueux (indice vis) sont estimées à
partir des courbes de hauteur, de débit et de rendement en eau (indice W), en appliquant respectivement les
facteurs de correction C , C , et C . Ces facteurs sont définis dans l’Équation (1) ci-dessous:
H Q η
H Q η
vis vis vis
C = ; C = ; C = (1)
H Q η
H Q η
W W W
La Figure 1 a) et (b) présente schématiquement l’évolution de la hauteur, du rendement et de la puissance
lorsque l’on passe d’un fonctionnement en eau au pompage d’un liquide très visqueux.
Si les données mesurées sont normalisées au point de meilleur rendement (BEP) pour le pompage de l’eau
(BEP-W), les facteurs C et C peuvent être directement lus sur la Figure 1 c). La droite tracée entre BEP-W
H Q
et l’origine de la courbe H-Q (H = 0; Q = 0) est appelée caractéristique de diffuseur ou de volute. Les
données d’essai contenues dans les Références [10] et [14] de la Bibliographie mettent en évidence que les
points BEP pour les liquides visqueux suivent cette caractéristique de diffuseur ou de volute. L’analyse des
données d’essai sur le pompage visqueux recueillies par l’Hydraulic Institute à partir de sources du monde
entier confirme également cette observation. En conséquence, supposer que C est égal à C aux points BEP
H Q
pour des liquides visqueux constitue une bonne approximation.
Légende
1eau
2 liquide visqueux
3 caractéristique de volute ou de diffuseur
Figure 1 — Modification des caractéristiques d’une pompe fonctionnant avec des liquides visqueux
©
ISO 2005 – Tous droits réservés 5

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
5.2 Méthodes de détermination des facteurs de correction
Les facteurs de correction peuvent être soit définis de manière empirique, à partir d'une base de données
contenant des mesures relatives à diverses pompes, avec de l'eau et des liquides de différentes viscosités, soit
à partir d'un modèle physique fondé sur l'analyse des pertes d'énergie dans la pompe. Les Références [7], [8],
[9], [10] et [18] de la Bibliographie fournissent des exemples de ces méthodes d'analyse des pertes.
L'analyse du nombre limité de données disponibles met en évidence que la méthode empirique et la méthode
des pertes donnent des fonctions de prédiction de la correction de la hauteur ayant approximativement la même
précision. Les méthodes d'analyse des pertes sont cependant plus précises en termes de prévision des
exigences de puissance pour le pompage de liquides visqueux. Il est également possible d'étudier l'influence
de divers paramètres de conception sur les caractéristiques de fonctionnement avec des liquides visqueux et
d'optimiser le choix de la pompe ou les dispositifs de conception pour un fonctionnement avec des liquides très
visqueux, en appliquant les procédures d'analyse des pertes.
L'Article 7 du présent document fournit des explications théoriques supplémentaires sur les principes des
méthodes d'analyse des pertes. L'utilisation de ces méthodes peut nécessiter plus d'informations sur les
dimensions des pompes que celles généralement disponibles pour l'utilisateur. Lorsque ces informations
détaillées sont disponibles, il est admis qu'une procédure d'analyse des pertes fournit des prédictions plus
précises des caractéristiques de fonctionnement des pompes avec des liquides visqueux.
La méthode de l'Hydraulic Institute expliquée dans l'Article 6 du présent document est fondée sur des données
empiriques. Elle propose une méthode pour prédire les effets de la viscosité des liquides sur les
caractéristiques de fonctionnement d'une pompe avec une précision acceptable pour la plupart des
applications pratiques. La méthode présentée dans ce document donne des facteurs de correction similaires à
la méthode de l'Hydraulic Institute précédente. Cependant, la nouvelle méthode fait mieux correspondre les
données expérimentales que l'ancienne méthode de l'Hydraulic Institute, qui a été largement utilisée dans le
monde entier et pendant de nombreuses années. L'écart-type pour le facteur de correction de la hauteur, C ,
H
est de 0,1. Les estimations de la puissance visqueuse, P , sont soumises à un écart-type de 0,15.
vis
6 Présentation générale de la méthode de l'Hydraulic Institute
6.1 Méthode généralisée sur la base de données empiriques
Les caractéristiques de fonctionnement des pompes rotodynamiques sont modifiées lorsqu'elles véhiculent des
liquides visqueux. Une augmentation marquée de la puissance, une réduction de la hauteur et une certaine
diminution du débit apparaissent à des viscosités modérées et élevées. Le couple de démarrage et la hauteur
NPSHR peuvent également être affectés.
La méthode de correction de l'Hydraulic Institute est un moyen de déterminer les caractéristiques de
fonctionnement d'une pompe rotodynamique véhiculant un liquide visqueux lorsque ses caractéristiques de
fonctionnement en eau sont connues. Les équations sont fondées sur un nombre de Reynolds correspondant
aux caractéristiques de fonctionnement de la pompe, qui est corrigé pour la vitesse spécifique (paramètre B),
après ajustement statistique des données d’essai. Ces essais sur des pompes conventionnelles monoétagées
et multiétagées couvrent la gamme de paramètres suivante: roues fermées et semi-ouvertes; viscosité
3
cinématique de 1 cSt à 3 000 cSt; débit en eau au point de meilleur rendement (BEP), Q = 3m /h à
BEP-W
3
260 m /h (13 gpm à 1 140 gpm); hauteur en eau par étage au point BEP, H = 6m à 130 m (20 ft à 430 ft).
BEP-W
Par conséquent, les équations de correction sont une méthode généralisée fondée sur des données empiriques
mais ne sont pas exactes pour n'importe quelle pompe. La méthode généralisée peut être appliquée à des
caractéristiques de fonctionnement de pompe hors de la gamme de données d'essai indiquée ci-dessus,
comme souligné dans l'Article 6 et en tenant compte des instructions et exemples spécifiques de 6.5 et 6.6.
Hors de cette plage de résultats d'essai, l'incertitude de prédiction des caractéristiques de fonctionnement
augmentera.
Lorsque des informations précises sont nécessaires, il convient d'effectuer des essais de caractéristiques de
fonctionnement des pompes en utilisant le liquide visqueux à véhiculer. Les méthodes de prédiction, fondées
©
6 ISO 2005 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
sur une analyse des pertes hydrauliques pour un modèle particulier de pompe, peuvent également être plus
précises que cette méthode généralisée.
6.2 Limites de la correction des caractéristiques de fonctionnement avec un liquide visqueux
Les équations fournies en 6.5 et en 6.6 étant fondées sur des considérations d'ordre empirique plutôt que
théorique, une extrapolation au-delà des limites spécifiées en 6.5 et en 6.6 entraînerait une sortie de la zone
expérimentale couverte par ces équations et n'est donc pas recommandée.
Les facteurs de correction sont applicables à des pompes de conception en eau ayant un refoulement
essentiellement radial (n � 60, N � 3 000), dans la gamme de fonctionnement normal, disposant de roues
s s
totalement ouvertes, semi-ouvertes ou fermées. Ces facteurs de correction ne doivent pas être utilisés pour des
pompes à flux axial ou de conception hydraulique particulière. Pour plus d'informations, se reporter à l'Article 8.
Les facteurs de correction ne doivent être utilisés que lorsqu'il existe une marge suffisante entre la hauteur
disponible (NPSHA) par rapport au NPSHR pour faire face à une augmentation du NPSHR due à une
augmentation de la viscosité. Pour une estimation de l'augmentation du NPSHR, voir 7.3.
Les données utilisées pour élaborer les facteurs de correction sont basées sur des essais de liquides
newtoniens. Les gels, les liquides contenant des solides, les pâtes à papier et autres liquides non newtoniens
peuvent donner lieu à des résultats très variés, en fonction des caractéristiques particulières du fluide pompé.
6.3 Symboles et définitions relatifs aux liquides visqueux utilisés pour la détermination des
facteurs de correction
A = Variable géométrique d'aspiration utilisée dans les calculs pour corriger la hauteur
énergétique nette absolue à l'aspiration
B = Paramètre utilisé dans les procédures de correction de la viscosité; le paramètre B est
utilisé comme nombre de Reynolds normalisé des pompes pour ajuster les corrections en
fonction de la vitesse spécifique de la pompe
BEP = Point de meilleur de rendement (débit et hauteur pour lesquels le rendement de la pompe
est optimal, à une vitesse donnée)
C = Facteur de correction du rendement
η
C = Facteur de correction de la hauteur
H
C = Facteur de correction de la hauteur au débit de rendement optimal de la pompe pour l'eau
BEP-H
C = Facteur de correction de la hauteur énergétique nette absolue à l’aspiration
NPSH
C = Facteur de correction du débit
Q
H = Hauteur visqueuse par étage, en m (ft); la hauteur par étage pour un liquide visqueux au
BEP-vis
débit permettant d'obtenir le rendement optimal de pompage
H = Hauteur en eau par étage, en m (ft); la hauteur par étage en eau au débit permettant
BEP-W
d'obtenir le rendement optimal de pompage
H = Hauteur visqueuse par étage, en m (ft); la hauteur par étage pour le pompage d'un liquide
vis
visqueux
H = Hauteur visqueuse totale, en m (ft); la hauteur totale pour le pompage d'un liquide visqueux
vis-tot
H = Hauteur en eau par étage, en m (ft); la hauteur par étage pour le pompage d'eau
W
N = Vitesse de rotation de l’arbre de pompe, en r/min
©
ISO 2005 – Tous droits réservés 7

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/TR 17766:2005(F)
N = Vitesse spécifique
S
0,5
NQ
BEP-W
(Unités USCS) =
0,75
H
BEP-W
n = Vitesse spécifique
s
0,5
NQ
BEP-W
(Unités métriques) =
0,75
H
BEP-W
La vitesse spécifique d’une roue est définie comme étant la vitesse, en tours par minute à
laquelle une roue de géométrie similaire tournerait si elle était d’une taille permettant de
3
refouler un mètre cube par seconde (m /s) pour un mètre de hauteur (unités métriques) ou
un galon US par minute pour un pied de hau
...