Problèmes rencontrés avec certains filtres Oase

Bonjour,

Mon but est de tenter de donner des explications sur l'origine de problèmes rencontrés par plusieurs avec des filtres Oase Biomaster.

Certains rencontrent des problèmes de bulles et de bruit :
https://www.forumaquario.org/t105412-mon-filtre-externe-crache-de-l-air-aleatoirement
voire des fuites :
https://www.forumaquario.org/t138046-fuite-sur-oase-biomaster-850-thermo
ou les deux au final :
https://www.forumaquario.org/t136751-retour-sur-le-filtre-externe-oase-biomaster-thermo-850

Oase utilise des cannes d'aspiration et de rejet comme on en retrouve sur beaucoup de filtres extérieurs d'origine chinoise : il y a un système de réglages des débits en entrée et en sortie.


On peut penser que la vanne de régulation sur la canne d'entrée n'étant pas étanche, l'air pourrait rentrer par là.
Mais certains ont remplacé cette canne par un modèle supérieure (Annie Roi dit elle-même dans son tuto sur YouTube qu'elles sont de mauvaise qualité), par une canne métallique ou en verre, bref sans vanne intermédiaire avec le tuyau, et ils ont des bulles néanmoins.

Ce gaz pourrait être un résultat de l'activité bactérienne (azote gazeux, CO2...) mais d'autres ont ces bulles au démarrage ou quand ils parviennent à les évacuer en inclinant le filtre, elles reviennent assez vite, donc l'origine est autre.

Pour moi, il s'agit simplement d'air mais cela signifie des fuites, dans le sens extérieur vers intérieur.
Jusqu'à un certain point, des fuites d'eau ne sont pas concernées, j'y reviendrai...

Si on exclut les raccords des tuyaux directement sur les buses, le filtre Oase présente en réalité beaucoup d'interfaces où il faut assurer l'étanchéité :
. Bloc moteur (ou pompe) avec la cuve
. Chauffage avec le bloc
. Bloc avec le module extractible portant les embouts d'aspiration et de refoulement
. Raccords tournants avec le module extractible portant les embouts d'aspiration et de refoulement
. Bloc avec le module colonne extractible de préfiltration
. Bouton d'amorçage avec le module colonne extractible de préfiltration
J'en oublie peut-être, ça commence à faire beaucoup et autant de possibilités d'avoir des inétanchéités. L'interface est généralement assurée par des joints caoutchouc, PTFE ou téflon (toriques, plats...).

Dans ce type de filtre extérieur, l'eau descend par gravité et la pompe aspire directement l'eau de la cuve et la renvoie par refoulement; la pression est supérieure en sortie, ce qui est nécessaire pour remonter la colonne d'eau jusqu'au rejet à l'air libre dans le bac.

Quelqu'un a remarqué qu'en enlevant la grille B de la figure ci-dessous, où le passage de l'eau est remontant jusqu'à cette grille avant le bloc moteur, les bulles disparaissaient :


Mon explication est la suivante :
Soit la grille est trop proche de l'aspiration de la pompe (chez Eheim il y a des "excroissances" assez longues pour conserver une distance), soit elle n'est pas suffisamment ajourée, mais le résultat est que la résistance hydraulique est trop importante pour que l'aspiration soit correcte, il se crée alors localement une dépression.

Cela arrive avec n'importe quel filtre qui commence à colmater, mais visiblement même neuf, cette dépression est suffisante dans la conception chez Oase pour se traduire par une entrée d'air au niveau d'un ou des joints (je pense particulièrement au joint A mais d'autres sur le bloc moteur pourraient mis en doute)... ce qui n'est pas très bon signe!

Toutes les interfaces doivent être conçues en réalité pour une étanchéité dans les deux sens :
. à l'eau dans le sens intérieur vers extérieur, pour des questions évidentes de fuites d'eau voire d'inondations chez soi;
. à l'air dans le sens extérieur vers intérieur, pour le bruit à cause des bulles mais également parce que le phénomène de cavitation (bulles d'air) est préjudiciable à terme pour la pompe avec une usure mécanique prématurée des pièces.

L'étanchéité nécessaire dans les deux sens s'explique ainsi :
. pompe à l'arrêt, la cuve se remplit d'eau gravitairement, l'ensemble est soumis à la pression résultante qui dépend de l'altimétrie où est placé le filtre (plus il sera en contrebas, plus la pression sera importante);
. pompe en service, il y a un bilan à faire mais localement il peut y avoir une pression ou une dépression comme vu précédemment (cela dépend aussi à quel point le filtre est colmaté);
. enfin il ne faut pas oublier toutes les phases intermédiaires, la présence de bulles jouant sur les performances de la pompe et donc le débit ET la pression.

Conclusions :
Ces filtres Oase ont donc une conception de base relativement fragile vis à vis de l'étanchéité, et cela peut s'aggraver dans le temps avec le colmatage du filtre et si les joints sont régulièrement sollicités dans les deux sens.
D'un filtre on en attend des performances et un silence en fonctionnement, mais également une sureté d'exploitation car il n'est pas question d'avoir une fuite d'eau ou de vivre avec un risque plus important qu'elle puisse arriver un jour; dans ce cadre le bruit résiduel peu sonore (quand tout va bien) ou toutes les néanmoins bonnes idées pour aider à la maintenance passent au second plan.
Il n'est pas impossible que d'autres marques aient voulu faire évoluer leurs filtres dans ce sens mais n'aient finalement pas pris le risque de perdre leur réputation.
Enfin il est possible également que tous les filtres Oase ne soient pas touchés par ce problème, cela relève néanmoins d'une conception faillible, avec laquelle la production industrielle n'est pas tout à fait compatible (respect de la tolérance pas forcément garanti pour le logement du joint par exemple).

Edit : pour les autres, si votre filtre commence à cracher des bulles alors qu'il ne le faisait pas auparavant, il est peut être temps de le nettoyer (colmatage avancé) voire de remplacer le joint de la cuve.

Ha-Dê

Ahhh le burps splatch glouglou du biomaster... Bon j'y vais pas par quatre chemins, c'est une vérole ! Alors j'en ai lu des pimp my filter, des j'enlève la grille du haut, des je mets de la graisse de troglodyte di hydrogenée... Et que je te raccourcis les toyaux, que ci que là... Mais burps glouglou splotch toujours...
Pi un jour je me suis dit "bon sang mais c'est bien sûr !", si pour faire partir ce maudit cris de tabarnak d'air il faut pencher le filtre, ben j'm'en vas te me le pencher moi.
Un tit bout d'baguette en bois sous le filtre, qui le fait gracieusement pencher vers l'avant en permanence , et roule Abdoul !
Depuis c'est le silence, et c'est tellement bon !
Mais y'a un mais, normal quoi... Si je procrastine comme un grand malade et que je ne nettoie pas le prefiltre pendant trois semaines voire plus, honte à moi, ben par une belle soirée qui s'annonçait tranquille, le burp maudit revient... Juste pour me dire "biquet joli, nettoie ton prefiltre !"... Et, une fois fait, ça repart pour quelques semaines de silence !
Pas trouvé mieux pour l'instant, le filtre penché vers l'avant ça marche, rien à voir avec le glouglou atroce et permanent de ce filtre qui est top mais pas bien pensé...
Il se dit sur les forums britanniques que oase a sorti une platine interne concave susceptible d'enrayer le truc... À suivre...

Salut jf91,

J'étais tombé sur ton post où tu donnais ton retour et avis sur le filtre, ça m'a donné envie de comprendre ce qui passait.
L'inclinaison permet d'évacuer les bulles d'air directement au fur et à mesure vers l'aspiration de la pompe, au lieu d'être accumulées dans une zone morte, d'atteindre un volume trop important pour former une poche d'air qui est ensuite relâchée d'un coup à travers la turbine : c'est ça que tu entendais, jusqu'à la formation d'une nouvelle poche.
Heureusement que l'envoi de fines bulles en permanence vers la pompe est à peine audible et couvert par le bruit résiduel du filtre.

Mais bon ce n'est pas très rassurant quand-même.
Par contre je te remercie vivement pour les informations que tu as données sur les up-grades "concaves" proposés par Oase que j'ai retrouvés, il y en a 2 en fait :
. le premier concerne la plaque sous le bloc moteur :

En fait Oase a simplement creusé la forme de la nouvelle plaque pour lui donner une apparence de dôme (à l'envers sur la photo), pour éliminer des zones de rétention de l'air, les bulles allant directement comme une cheminée vers le haut à l'aspiration de la pompe. Bref on a recréé en plus savant, la solution de l''inclinaison en le nommant de plus par un terme de mathématiques pour faire sérieux : "concave".
Il faut lire tout le baratin commercial fait autour de cette amélioration, ça vaut le coût effectivement :
https://www.onbuy.com/gb/p/oase-concave-filter-head-under-plate-part-93136-for-biomaster-thermo-new-upgrade-spare~p99667267/

Mais moi ça ne me trompe pas : sans le dire, Oase admet donc des problèmes d'étanchéité avec de l'air de l'extérieur vers l'intérieur.
On ne règle ici que les symptômes, soit le bruit. Je pense que ça serait moins marketing et surtout plus coûteux de faire ramener toutes les cuves en garantie sous couvert d'un vice de conception pour les changer, ici le consommateur paie pour avoir la paix!
A noter également qu'avec ce design, on introduit un espace plus important entre la grille B citée précédemment et l'aspiration de la pompe, ce qui crée comme une chambre de détente en douceur, réduisant l'effet d'appel d'air au niveau des jointures.

. la deuxième modification concerne la plaque d'aspiration de la pompe :


Je n'ai pas trouvé à quoi celle d'origine ressemblait donc si quelqu'un peut poster une photo! Difficile entre-temps de me prononcer.
La nouvelle plaque est également qualifiée de "concave". Le baratin est là encore extraordinaire :
https://riverwoodaquatics.co.uk/product/oase-concave-motor-upgrade-plate-kit/
Cette plaque doit certainement jouer son rôle, mais pourquoi ne pas l'inclure dans le kit précédent?
L'addition du prix de tous ces kits commence à réduire sérieusement l'écart avec d'autres marques (Eheim, JBL...) notamment si on inclut des masses de filtration plus onéreuses que de simples mousses.

Enfin j'ai trouvé une vidéo d'un utilisateur qui a trouvé une autre solution pour éviter le bruit dû à la formation de bulles : sous les conseils d'un ami, il a simplement retiré toutes les mousses du préfiltre!


Son bac n'étant pas très sale, il reconnaît que ça ne nuit pas à la qualité de la filtration (sic! et il faut voir aussi le graissage qu'il rajoute pour l'étanchéité), sauf que c'était quand-même un soi-disant gros avantage de la technologie Oase.
Plus précisément, je pense que cela réduit énormément la résistance hydraulique, surtout que l'on est dans la partie en gravitaire :


C'est tout simplement comme si vous enleviez un bouchon présent dans la descente à gauche afin de libérer le passage de l'eau pour remplir le corps du filtre (même pompe à l'arrêt).
Dans ces conditions, comme évoqué avant, il n'y a plus, ou moins de dépression au niveau de l'aspiration de la pompe et donc pas de prise d'air au niveau des jointures non étanches.

Au passage il note une augmentation du débit ce qui est normal. Si on disposait de la courbe de performance de la pompe Oase, on aurait une belle courbe continue, concave et décroissante représentant la hauteur de refoulement en fonction du débit, comme celle-ci en rouge :

La baisse de la résistance hydraulique a modifié le point de fonctionnement vers le bas ce qui a entrainé une augmentation du débit.

Par contre c'est par méconnaissance que cet utilisateur est surpris d'être loin du débit constructeur annoncé car il en mesure seulement la moitié : cette valeur ne peut jamais être atteinte, c'est la valeur de débit à hauteur de refoulement nulle qui est donnée dans n'importe quelle brochure de filtre comme valeur maximale de débit (intersection de la courbe rouge avec l'axe des abscisses à env. 9,60 sur l'exemple ci-dessus; la valeur réelle de débit est légèrement en dessous de 6 ici, au point de fonctionnement).

Bonjour, voilà c'était pour expliquer que votre prob de crachage de bulle c'est un petit effet de cavitation qui se creer par un placement à une mauvaise hauteur manometrique.
En effet ça va cracher de l'air si la pompe est placé trop proche ou trop loin de la sortie.
Je possède la 850L/h à un HMT de 1,3m.
à 0m de hmt nous avons un débit de 1500L/h, mais les problème de cavitation se forment !
Nous n'avons pas de quoi faire varier la vitesse de rotation de l'hélice.
Dans  la courbe réseau de la pompe, la fonction utilisé est bernouilli en dynamique avec l'addition des pertes de charges singuliere (plie/courbure tuyau) et régulière (frottement du tube), ce qui donne le HMT.
Si vous ne respectez pas le point de fonctionnement, -> depression à l'entrée de l'hélice -> formations de bulles -> cavitation.
La pompe fonctionne très bien mais en effet elle m'a posé des problème de dégazage : il vous faut respecter le HMT
Voici les courbes réseau de la gamme oase :



La biomaster 250 placer la pompe à 60cm en bas du bac, pour la 350 -> 80cm, la 600 -> 1m et la 850 -> 1,3m

Bref je ne sais pas si on me comprend mais c'est juste un problème de dynamique des fluides 

Hello,
Pour apporter une modeste contribution, j'imagine tout de même qu'en plus de la problématique liée à la hauteur de refoulement selon la puissance de la pompe, il y a une question d'étanchéité aussi évoquée au dessus (si la pompe était 100% étanche l'air ne pourrait pas y rentrer ?)
J'avais eu des soucis par le passé avec un JBL e1901/1902, une petite bille de filtration mal placée dans l'un des paniers et il n'y avait plus assez de place pour fermer le filtre de manière optimale, et j'avais de l'air qui entrait et les bruit de gloup/pschitt qui en résultaient. Il y avait un seul loquet de fermeture. Mon nouveau filtre (aquael) a une double fermeture et je n'ai jamais eu ce soucis, sur 2 bacs avec des hauteurs de refoulement différentes (ça ne constitue pas une analyse approfondie, d'autant plus que les deux modèles sont différents par ailleurs mais ça peut donner une idée).

guguf a écrit:Bonjour, voilà c'était pour expliquer que votre prob de crachage de bulle c'est un petit effet de cavitation qui se creer par un placement à une mauvaise hauteur manometrique.
En effet ça va cracher de l'air si la pompe est placé trop proche ou trop loin de la sortie.
Je possède la 850L/h à un HMT de 1,3m.
à 0m de hmt nous avons un débit de 1500L/h, mais les problème de cavitation se forment !
Nous n'avons pas de quoi faire varier la vitesse de rotation de l'hélice.
Dans  la courbe réseau de la pompe, la fonction utilisé est bernouilli en dynamique avec l'addition des pertes de charges singuliere (plie/courbure tuyau) et régulière (frottement du tube), ce qui donne le HMT.
Si vous ne respectez pas le point de fonctionnement, -> depression à l'entrée de l'hélice -> formations de bulles -> cavitation.
La pompe fonctionne très bien mais en effet elle m'a posé des problème de dégazage : il vous faut respecter le HMT
Voici les courbes réseau de la gamme oase :



La biomaster 250 placer la pompe à 60cm en bas du bac, pour la 350 -> 80cm, la 600 -> 1m et la 850 -> 1,3m

Bref je ne sais pas si on me comprend mais c'est juste un problème de dynamique des fluides 

Je pense que l'on a utilisé le terme "cavitation" de façon abusive.
Le vrai phénomène de cavitation crée des bulles par vaporisation, c'est à dire depuis un gaz dissous dans l'eau. Je ne pense pas que les conditions de dépression du filtre permettent une ce phénomène dans de telles proportions, c'est pourquoi je favorise la simple fuite d'air au niveau d'un joint comme évoqué par alexv95.

Par contre guguf, ta description pour déterminer ce que tu nommes HMT (Hauteur Manométrique Totale) puis par les courbes, le "point de fonctionnement" et donc le débit n'est pas la bonne méthodologie. On ne peut pas être plus ou moins près d'un point de fonctionnement théorique comme tu le prétends, on est au point de fonctionnement c'est tout! Il est peut-être plus ou moins optimisé par rapport au choix de la pompe mais c'est autre chose.
On ne peut pas additionner des pertes de charges ainsi comme des constantes car elles-mêmes dépendent de la vitesse au carré, ce que tu peux ramener au débit au carré si tu considères chaque section hydraulique (par exemple dans les tubes dont la section est fixe).
Par conséquent la bonne méthode pour déterminer le débit est la suivante : il faut sur le même graphe que celui des courbes des pompes Oase représenter la courbe de résistance hydraulique du circuit, de forme parabolique en faisant varier le débit. On obtient au final quelque chose de similaire à ça que j'ai déjà donné auparavant :

Cette courbe s'appelle ici courbe caractéristique du réseau, mais c'est la même chose.
L'intersection avec la courbe de la pompe du filtre que l'on possède donne alors le point de fonctionnement.
Mais effectivement, plus le filtre est placé en contre-bas, s'il y a des coudes, une grande longueur de tube, des éléments singuliers sur le circuit comme des vannes par exemple ou un clapet, mais aussi des substrats de filtration (et ça empire en colmatant), plus la pente de cette courbe caractéristique du circuit va être forte et donc le point de fonctionnement va se déplacer vers gauche avec en résultante un débit plus faible. En termes plus simple (je mets entre parenthèses ensuite les expressions physiques correctes), plus on opposera de la résistance (hydraulique) à la pompe, plus elle devra utiliser de ses capacités de refoulement (hauteur manométrique requise élevée) pour débiter au final de plus en plus difficilement (le débit sera d'autant plus faible).
En pratique pour nous, il n'est pas facile de tracer la courbe caractéristique car la détermination nécessaire des coefficients dzêta ζ pour cela (ζ est le coefficient sans dimension caractéristique d'un élément singulier pour la détermination de la perte de charge qu'il induit, proportionnellement au carré de la vitesse) ne sont pas simples notamment à cause des matériaux filtrants dans le filtre. Par contre c'est abordable pour une pompe de remontée située dans une décante sous la cuve principale, typiquement pour les bacs récifaux, avec un outil comme celui-ci :
https://www.pressure-drop.online/

Merci guguf pour les courbes des pompes Oase, c'est précieux à avoir et je ne pensais pas que Oase les mettait à disposition du public.

"Par contre guguf, ta description pour déterminer ce que tu nommes HMT (Hauteur Manométrique Totale) puis par les courbes, le "point de fonctionnement" et donc le débit n'est pas la bonne méthodologie. On ne peut pas être plus ou moins près d'un point de fonctionnement théorique comme tu le prétends, on est au point de fonctionnement c'est tout! Il est peut-être plus ou moins optimisé par rapport au choix de la pompe mais c'est autre chose.
On ne peut pas additionner des pertes de charges ainsi comme des constantes car elles-mêmes dépendent de la vitesse au carré, ce que tu peux ramener au débit au carré si tu considères chaque section hydraulique (par exemple dans les tubes dont la section est fixe)."

Les pertes de charges s'additionnent, si ! Et ce sont pas des constantes et heureusement qu'on prend la vitesse au carré ; que ce soit en rugosité absolu ou relative, v² est toujours présent dans la fonction pertes de charges régulieres (prend reynolds turbulent et diagramme moody) et celle des singulières. et pareil que l'on travail en Mcf ou en pascal, la vitesse au carré doit toujours être utilisé (elle sera soit v² en pascal et en Mcf v² qu'on divise par masse volumique / acceleration pesanteur (soit Rhô / g)

"L'intersection avec la courbe de la pompe du filtre que l'on possède donne alors le point de fonctionnement.
Mais effectivement, plus le filtre est placé en contre-bas, s'il y a des coudes, une grande longueur de tube, des éléments singuliers sur le circuit comme des vannes par exemple ou un clapet, mais aussi des substrats de filtration (et ça empire en colmatant), plus la pente de cette courbe caractéristique du circuit va être forte et donc le point de fonctionnement va se déplacer vers gauche avec en résultante un débit plus faible. En termes plus simple (je mets entre parenthèses ensuite les expressions physiques correctes), plus on opposera de la résistance (hydraulique) à la pompe, plus elle devra utiliser de ses capacités de refoulement (hauteur manométrique requise élevée) pour débiter au final de plus en plus difficilement (le débit sera d'autant plus faible)."

Tu confonds le coeff de perte de charge singuliere et le coeff reguliere. Il faut le coeff regulier pour avoir le singulier (qui est le regulier multiplié par la longueur de tuyau divisé par le diametre section.)
Et le coeff regulier doit lui même être calculé avec le reynold, qui ici sera toujours turbulent vu les algues qui se forment au cours du temps et des plis que l'on fait.


"En pratique pour nous, il n'est pas facile de tracer la courbe caractéristique car la détermination nécessaire des coefficients dzêta ζ pour cela (ζ est le coefficient sans dimension caractéristique d'un élément singulier pour la détermination de la perte de charge qu'il induit, proportionnellement au carré de la vitesse) ne sont pas simples notamment à cause des matériaux filtrants dans le filtre. Par contre c'est abordable pour une pompe de remontée située dans une décante sous la cuve principale, typiquement pour les bacs récifaux, avec un outil comme celui-ci :
https://www.pressure-drop.online/"

Pour tracer la caractéristique il faut un variateur de fréquence et on part de de 0 à 40hz environ et la courbe se trace de haut en bas et on a la la courbe réseau en appliquant bernouilli en dynamique auquel on additionne les pertes regulieres et singulières.
Ton site nous montre le calcul des pertes singulières, mais les regulieres celle des frottement sont intrinsèque aux regulier, je te conseille d'utiliser le diagramme de moody pour ton coeff regulier, simple efficace
Et pareil reynolds il y a 10000 faon de le calculer/interpreter, il n'a pas d'unité donc on s'y retrouve toujours

"En termes plus simple (je mets entre parenthèses ensuite les expressions physiques correctes), plus on opposera de la résistance (hydraulique) à la pompe, plus elle devra utiliser de ses capacités de refoulement (hauteur manométrique requise élevée) pour débiter au final de plus en plus difficilement (le débit sera d'autant plus faible)."

Il faut plutôt voir le graph diminution du Hmt quand le débit augmente et baisse du débit quand Hmt monte. Les pertes de charges et le Hmt c'est pas la même chose, tu prends ici juste le coeff de resistance, alors qu'il doit être appliqué à bernouilli en dynamique. Que le réseau diminue ou s'élargi, le débit reste le même, la pression diminue quand le tuyau se rétrecit, toujours ahah

Par contre je suis brouillon désolé mais en effet sur cette gamme de pompe j'ai eu des galères de bullages j'ai bien réduit ça en se positionnant sur le point de fonctionnement.

"Par contre guguf, ta description pour déterminer ce que tu nommes HMT (Hauteur Manométrique Totale) puis par les courbes, le "point de fonctionnement" et donc le débit n'est pas la bonne méthodologie. On ne peut pas être plus ou moins près d'un point de fonctionnement théorique comme tu le prétends, on est au point de fonctionnement c'est tout! Il est peut-être plus ou moins optimisé par rapport au choix de la pompe mais c'est autre chose."

Une pompe peut être hors sont point de fonctionnement si on ne respecte pas le NPSH disponible de la caractéristique de la pompe, en prenant 70% de rendement on se retrouve avec un NPSH de + ou - 1m, donc oui dans le cas d'un aquarium, on dépasse rarement 1m de tuyau donc nous sommes toujours dans le point de fonctionnement Bref pas peur de la cavitation tu as raison

guguf a écrit:Bonjour, voilà c'était pour expliquer que votre prob de crachage de bulle c'est un petit effet de cavitation qui se creer par un placement à une mauvaise hauteur manometrique.
En effet ça va cracher de l'air si la pompe est placé trop proche ou trop loin de la sortie.
Je possède la 850L/h à un HMT de 1,3m.
à 0m de hmt nous avons un débit de 1500L/h, mais les problème de cavitation se forment !
Nous n'avons pas de quoi faire varier la vitesse de rotation de l'hélice.
Dans  la courbe réseau de la pompe, la fonction utilisé est bernouilli en dynamique avec l'addition des pertes de charges singuliere (plie/courbure tuyau) et régulière (frottement du tube), ce qui donne le HMT.
Si vous ne respectez pas le point de fonctionnement, -> depression à l'entrée de l'hélice -> formations de bulles -> cavitation.
La pompe fonctionne très bien mais en effet elle m'a posé des problème de dégazage : il vous faut respecter le HMT
(...)

Oui les pertes de charge calculées tout au long du trajet du flux si on peut en faire des tronçons éléments singuliers (crépines, vanne, canne de rejet...), coudes et longueurs droites de tuyau, s'ajoutent mais elles dépendent à chaque fois de la vitesse de passage (par le carré). Si on utilise 2 cannes de rejets par exemple, on ne peut pas considérer le débit qui ne sera pas le même dans chaque branche, il faut bien revenir à la vitesse.
Ta description ci-dessus me donnait l'impression que tu ajoutais des pertes de charge comme si elles étaient toujours constantes (indépendantes de la vitesse).
Quand tu écris "Je possède la 850L/h à un HMT de 1,3m." :
>> Il aurait été plus clair de l'écrire ainsi "J'ai le modèle 850 donné avec le débit max. 850 l/h et la hauteur de refoulement max. à 1,3 m c'est à dire 850 l/h à hauteur de refoulement nul et 1,3 m de hauteur de refoulement max. à débit nul." sinon on a l'impression qu'on peut avoir un débit de 850 l/h avec une hauteur de 1,3 m et que le HMT est une constante égale à 1,3 m.

Alors avec cette impression que HMT = 1,3 m constamment, quand tu écris : "Nous n'avons pas de quoi faire varier la vitesse de rotation de l'hélice. Dans  la courbe réseau de la pompe, la fonction utilisé est bernouilli en dynamique avec l'addition des pertes de charges singuliere (plie/courbure tuyau) et régulière (frottement du tube), ce qui donne le HMT."
>> On ne comprend pas alors si explicitement qu'il faut oublier la valeur de 1,3 m et que HMT est en fait une fonction de la vitesse (au carré) du fluide (bien que la vitesse de rotation de l'hélice reste fixe effectivement). Mais en lisant tes nouveaux posts, on comprend que c'est bien le cas. En fait il n'aurait pas fallu écrire HMT = 1,3 m comme étant une caractéristique de la pompe (mais toute l'expression "la hauteur de refoulement max. à débit nul" en lieu et place de HMT).

guguf a écrit:
(...)
Tu confonds le coeff de perte de charge singuliere et le coeff reguliere. Il faut le coeff regulier pour avoir le singulier (qui est le regulier multiplié par la longueur de tuyau divisé par le diametre section.)
Et le coeff regulier doit lui même être calculé avec le reynold, qui ici sera toujours turbulent vu les algues qui se forment au cours du temps et des plis que l'on fait.
(...)

Je ne pense pas, je n'ai pas utilisé le terme "singulier" dans ce sens, c'est à dire pour les coefficients de perte de charge.
Ce que j'appelle "éléments singuliers" sont les accidents sur le parcours comme une buse, des vannes, clapet anti-retour etc, dont le calcul de perte de charge est différent.
Mais j'ai bien mentionné les pertes de charge induites par les tuyaux même droits. Pour bien faire il faudrait considérer les rayons de courbure quand il y en a indépendamment de vrais coudes avec raccords par exemple, mais ça complique l'analyse et ça deviendrait du cas par cas pour chaque aquarium équipé pourtant des mêmes éléments et mêmes longueurs de tuyaux.

guguf a écrit:
(...)
Pour tracer la caractéristique il faut un variateur de fréquence et on part de de 0 à 40hz environ et la courbe se trace de haut en bas et on a la la courbe réseau en appliquant bernouilli en dynamique auquel on additionne les pertes regulieres et singulières.
Ton site nous montre le calcul des pertes singulières, mais les regulieres celle des frottement sont intrinsèque aux regulier, je te conseille d'utiliser le diagramme de moody pour ton coeff regulier, simple efficace    
Et pareil reynolds il y a 10000 faon de le calculer/interpreter, il n'a pas d'unité donc on s'y retrouve toujours  

Tu décris là une méthode pratique pour un moteur avec variateur de fréquence, ce qui n'est pas le cas de notre installation.
On peut tout de même tenter de tracer la courbe caractéristique en posant la variable v que l'on fera varier par exemple de 0 à 1000 l/h, tous les 50 l/h pour avoir un nouveau point de la courbe. Le site donne effectivement des modèles pour déterminer les coefficients dzêta (ξ) des éléments singuliers. Pour les tuyauteries on les suppose droites et compte-tenu de la nature même des tuyaux, on peut considérer un coefficient de rugosité en réalité très faible, ou faible si on le considère déjà encrassé par un film biologique, disons par exemple 0,15.
Certes on doit poser certaines hypothèses mais c'est obligatoire sinon on ne peut rien faire en restant sur de la théorie pure.

guguf a écrit:(...)Il faut plutôt voir le graph diminution du Hmt quand le débit augmente et baisse du débit quand Hmt monte. (...)

De quel graphe parles-tu?

guguf a écrit:(...)Que le réseau diminue ou s'élargi, le débit reste le même, la pression diminue quand le tuyau se rétrecit, toujours ahah

Oui en régime permanent, le débit est établi et est constant (sans regarder sur une longue durée avec l'encrassement des masses filtrantes).
Dans un rétrécissement de tuyau, oui la section diminuant, la vitesse augmente donc la pression baisse... à condition de préciser à altimétrie constante.

guguf a écrit:Par contre je suis brouillon désolé mais en effet sur cette gamme de pompe j'ai eu des galères de bullages j'ai bien réduit ça en se positionnant sur le point de fonctionnement.

"Par contre guguf, ta description pour déterminer ce que tu nommes HMT (Hauteur Manométrique Totale) puis par les courbes, le "point de fonctionnement" et donc le débit n'est pas la bonne méthodologie. On ne peut pas être plus ou moins près d'un point de fonctionnement théorique comme tu le prétends, on est au point de fonctionnement c'est tout! Il est peut-être plus ou moins optimisé par rapport au choix de la pompe mais c'est autre chose."

Une pompe peut être hors sont point de fonctionnement si on ne respecte pas le NPSH disponible de la caractéristique de la pompe, en prenant 70% de rendement on se retrouve avec un NPSH de + ou - 1m, donc oui dans le cas d'un aquarium, on dépasse rarement 1m de tuyau donc nous sommes toujours dans le point de fonctionnement Bref pas peur de la cavitation tu as raison

Oui les constructeurs de filtres d'aquarium ont quand-même un savoir-faire pour nous livrer des pompes qui vont fonctionner sans trop de soucis dans des conditions habituelles d'utilisation.
Mais à partir du moment où tu as un débit établi en régime permanent (dans notre cas après le remplissage du corps du filtre, la fin des glouglous et un débit qui s'est stabilisé), tu as bien un point de fonctionnement soit une intersection entre la courbe caractéristique de ton circuit et celle de la pompe.

Ce qui me dérange dans tes expressions, c'est encore une fois l'impression qu'il y a un point de fonctionnement "parfait" ou "idéal", non le débit s'adapte et se détermine pour trouver un point de fonctionnement. Autrement ça se traduit par les courbes de la pompe et de caractéristique du circuit qui ne peuvent se croiser. L'exemple classique pour les aquariums est de choisir un petit filtre pour un aquarium pas forcément grand mais placé sur un meuble très haut. Un petit filtre a généralement une pompe avec une hauteur de refoulement peu élevée 1,1 m par exemple contre 1,5 ou 1,8 m. Dans ces conditions, avec un aquarium placé sur une haute colonne, la pompe pourra ne rien débiter et il faudra mettre le filtre sur une étagère intermédiaire plutôt que dans le pied de la colonne à ras du sol, avant d'envisager de le remplacer par un plus gros modèle avec une pompe plus performante. Le problème est alors que le corps du filtre est souvent trop gros pour être logé dans la colonne...
Mais pour en revenir à notre cas, tu peux déplacer par exemple la position de l'étagère, et tu auras un point de fonctionnement différent à chaque fois avec un débit adapté.
Corollaire : si tu tasses trop tes masses filtrantes (mousses en particulier), tu pourrais faire en sorte que la résistance hydraulique (en d'autres termes que la perte de charge induite par les masses filtrantes) devienne trop élevée, il peut être intéressant alors de mettre des "nouilles" dont la forme assure un passage minimal de l'eau. De même après des mois de service, quand le filtre devient trop encrassé, le débit s'amenuise et devenir nul car la courbe de performance ne permet plus d'obtenir un point de fonctionnement.

NB : dans beaucoup de théories ci-dessus, on a utilisé des expressions qui supposent le régime turbulent, ce qui est bien le cas si on calcule le nombre de Reynolds pour vérification a posteriori après détermination du débit.

guguf a écrit:(...) Une pompe peut être hors sont point de fonctionnement si on ne respecte pas le NPSH disponible de la caractéristique de la pompe, en prenant 70% de rendement on se retrouve avec un NPSH de + ou - 1m, donc oui dans le cas d'un aquarium, on dépasse rarement 1m de tuyau donc nous sommes toujours dans le point de fonctionnement Bref pas peur de la cavitation tu as raison

Là je ne vois pas le rapport.
Quelle démonstration t'amène à cette conclusion?

Les filtres sont souvent livrés avec largement plus que 1 m de tuyau...

Dans notre cas, c'est le fait que les filtres externes profitent de leur position en contrebas avec un remplissage gravitaire et la colonne d'eau qui se remplit facilement après amorçage (avant mise sous tension de la pompe) qui nous épargne d'éventuels problèmes liés à l'aspiration.

Merci beaucoup de m'avoir corrigé, j'ai appris de mes erreurs. Je faisais toujours l'analogie : je met mon petit filtre sur l'étagère, je varie mon débit vers la droite de la courbe alors que non, il faudrait refaire un autre traçage avec un autre point de fonctionnement.

Merci

C'est bien ça.

J'ai quand-même cogité cet après-midi pour mieux comprendre ta HMT (Hauteur Manométrique Totale), parce que c'est une notion que je n'utilise pas telle quelle dans ma branche industrielle. Mais après quelques recherches j'ai compris et trouvé dans quel cadre ça s'employait.

Si un installateur (pompe à chaleur, géothermie, pompe de relevage...) a besoin d'une pompe pour un process, il évalue ses besoins grosso-modo et s'adresse ensuite à un pompiste en lui donnant le débit et la pression qu'il attend, par exemple dans le cas suivant :


L'installateur n'a pas besoin de connaître la théorie des pompes en détail, il a un besoin en débit et pression de sortie. Le pompiste lui pose les bonnes questions sur son installation pour déterminer la HMT; ici HMT = pression souhaitée en sortie au niveau du robinet + 20 + 5 + pertes de charge de la tuyauterie droite, ou pertes de charge régulières, que j'appelle plutôt pertes de charge réparties. Dans une première approche, on estime souvent ces dernières à 10% de la longueur droite en mètres pour l'exprimer en pertes de charge en mCE (ou mètres colonne d'eau); avec cette approximation HMT ne dépend plus du débit.
Et donc finalement le pompiste n'a qu'un calcul simple à réaliser avec l'installateur : la spécification du couple souhaité débit / HMT suffit (par expérience l'installateur peut même faire ce calcul du HMT seul); le pompiste trouvera la pompe adaptée dans sa gamme pour faire une offre.

Dans le cas qui nous concerne, on dispose d'un filtre que l'on a acquis car c'était le modèle recommandé par la marque pour le volume du bac, mais on n'a pas idée a priori du débit réel que l'on aura. On rejette par la canne de sortie à la pression atmosphérique et "on a le débit que l'on a", sans attente particulière autre que la confiance en Oase d'avoir fourni une pompe qualitative. Par contre les courbes sont données pour ceux qui ont pu les trouver et c'est une information très riche, plus qu'un couple débit/HMT.
Je ne sais pas ce qui t'avait fait penser à l'origine que le besoin était peut-être déterminé de façon similaire à ce que j'ai décrit, avant, avec l'installateur et son pompiste, soit un débit de 850 l/h à 1,3 m de HMT. Oase ne donne pas ce couple particulier dans sa fiche technique mais le débit max. et une hauteur max. qui sont autres :
https://www.oase.com/fr-fr/index-des-produits/family/product/p/77108-biomaster-thermo-850-int.html

Pour moi la HMT ne pouvait être une valeur fixe car évoluant avec le débit et en fonction des substrats de filtration choisis, et la durée du fonctionnement du filtre entre autres à cause de l'encrassement.

Et je n'ai suivi que ce que tu avais écrit sans regarder la courbe du 850 en détail!


Avec la courbe du 850, on voit bien que 1500 l/h est le débit maximum à hauteur de refoulement nulle (et non 850 l/h) et inversement 2,2 m est la hauteur max. de refoulement de la pompe à débit nul (et non 1,3 m); c'est ce qui était donné dans la page technique du constructeur.
Oase a dû faire un calcul approximatif ou un simple test en réel en tenant compte des singularités des articles qu'il fournit comme la crépine, la canne d'aspiration avec son coude avec une profondeur d'aspiration connue, son tuyau souple coupé toujours à la même longueur en usine, la canne de rejet et surtout le design du corps du filtre, qui est le plus complexe et difficile à déterminer. Il a dû prendre une hauteur moyenne de placement du filtre par rapport à la hauteur du bac, cette hauteur de bac étant elle-même une valeur "moyenne" pour finalement arriver à un débit mesuré autour de 850 l/h. Sur la courbe, on voit que cela correspond au point de fonctionnement (850 l/h / 1,3 m).
D'où le nom donné a posteriori au modèle, 850, et on se retrouve au point que tu as annoncé pour caractériser le fonctionnement du filtre : mea culpa.

Mais sous quelles conditions? Filtre nu sans masses filtrantes, ou avec, mais propres, je l'ignore mais c'est un détail d'importance qui aurait dû être précisé par le constructeur.
Car en pratique comme déjà évoqué, la situation va légèrement évoluer d'un bac à l'autre et surtout quand les masses filtrantes vont commencer à se charger : on sera à un point de fonctionnement différent, en allant vers la gauche effectivement de plus en plus, par intersection avec la courbe caractéristique du circuit au fur et à mesure du colmatage du filtre (hauteur de refoulement requise en augmentation, valeur de débit en décroissance).

Dernière précision, la courbe caractéristique de notre circuit de filtration n'est pas tout à fait comme celle-là :

En effet, elle ne passe pas par l'origine comme représentée ici : on doit dans notre cas tenir compte de la différence d'altimétrie entre la position/hauteur de rejet et la position/profondeur d'aspiration de la crépine, et décaler (translater) la courbe caractéristique liée aux pertes de charges seules d'autant vers le haut. Cette différence d'altimétrie est la valeur de l'intersection avec l'axe des ordonnées.
On comprend alors que la hauteur manométrique mini de refoulement à débit nul que doit avoir la pompe (point de la courbe rouge à 60 représenté ici) doit être supérieure à cette valeur sinon on n'a aucune chance d'avoir un point de fonctionnement.

NB : j'en profite pour revenir à un point de détail d'un post précédent quand je parlais du déplacement de l'étagère où repose le filtre le cas échéant, plus haut ou plus bas. Je me rends compte par le tracé de la courbe caractéristique que cela ne joue pas directement au niveau de la pression liée à l'altimétrie de la pompe, mais par les pertes de charge liées aux longueurs de tuyaux plus ou moins longs en conséquence, ou encore liées aux courbures forcées des tuyaux en remontant la position du filtre, si on décide de ne pas en réduire la longueur. Si on fait l'analyse des altimétries, en amont de la pompe, on doit considérer la différence de hauteur entre la position de la crépine et celle de l'aspiration de la pompe; en aval de la pompe, on doit considérer la différence de hauteur entre la position de rejet et celle de refoulement de la pompe. En considérant que les altimétries d'aspiration et de refoulement de la pompe sont à peu près identiques, en faisant la différence des différences pour décaler notre courbe caractéristique, cela annule et fait disparaître en fait l'altimétrie de la pompe elle-même dans le calcul, pour ceux qui me suivent encore...
Ce qu'il faut retenir de ce NB, c'est que plus un aquarium est gros, plus il y a de chances que la différence entre l'altimétrie de la canne de rejet et celle de la crépine soit élevée (sauf pour les bacs "shallow"), et plus la pompe du filtre doit avoir une hauteur de refoulement importante en prenant un plus gros modèle. Cela permet également de retarder le nettoyage des masses de filtration car le filtre admettra un colmatage plus important avant que le débit ne baisse trop.

Bonjour, merci pour les info supplémentaires, vous me régalez, je lis avec attention.
Mais voilà j'avais pris dans cette courbe la fonction de hauteur alors que cette même différence hauteur1-hauteur2=0. Et totalement négligé les facteurs de débit, pression et le colmatage dans le temps...

Bonne journée et merci encore d'avoir prit le temps de m'expliquer, je lis et garde ça avec attention !

Pas de soucis, ça m'oblige à replonger un peu dans la théorie, parfois par tâtonnements, l'aquarium est pour ça un vrai laboratoire d'expériences!