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I. Principe de fonctionnement et matériaux nécessaires

Avant de commencer, comprenons brièvement son fonctionnement. Ce tutoriel porte sur la pompe à eau centrifuge la plus courante. Lorsque le moteur à courant continu est alimenté, il entraîne la rotation de la turbine à grande vitesse, créant ainsi un flux d'eau. Sous l'effet de la force centrifuge, l'eau est projetée du centre de la turbine vers les bords, formant une zone de basse pression au centre. L'eau située aux bords est aspirée en continu, tandis que celle située aux extrémités est refoulée par la sortie sous haute pression.

Liste des matériaux requis

1. Alimentation principale : un moteur CC (un moteur de 5 V à 12 V est recommandé, qui peut être facilement alimenté par des batteries ou un port USB).

2. Corps de pompe et turbine : Un petit bouchon de bouteille en plastique (utilisé comme corps de pompe).
   Une feuille de plastique ronde légèrement plus petite qu'un bouchon de bouteille (peut être découpée dans une autre bouteille pour en faire une hélice).

3. Système d'arrivée et de sortie d'eau : deux tuyaux fins et flexibles (peut utiliser un tuyau goutte-à-goutte, un remplissage à bille ou une paille).
   Pistolets à colle thermofusible et bâtons de colle (pour sceller et fixer).

4. Alimentation et connexion : alimentation de tension correspondante (par exemple, pile 9V, adaptateur secteur 12V ou batterie au lithium).
   Plusieurs fils.
   (facultatif) utilisé pour faciliter la commande de l'interrupteur.

II. Étapes de production

Étape 1 : Fabriquer la turbine. La turbine est le « cœur » de la pompe, et sa conception influe directement sur la hauteur de refoulement et le débit de la pompe.

1. Alignez le centre de la feuille de plastique circulaire avec l'arbre du moteur CC et marquez le point central avec un stylo.
2. Découpez 6 à 8 bandes régulières du centre vers l'extérieur. Remarque : ne découpez pas complètement la pièce. Conservez la partie centrale intacte.
3. Pliez légèrement chaque pale dans la même direction (sens horaire ou antihoraire) à un certain angle ; c'est la clé pour générer une force centrifuge.
4. Enfin, percez un trou au centre de la turbine, ajustez-la fermement sur l'arbre du moteur et fixez-la avec une goutte de colle thermofusible ou d'adhésif pour éviter qu'elle ne se desserre.

Étape 2 : Fabriquer le corps de pompe

Prenez un bouchon de bouteille en plastique. Il nous servira de corps de pompe.

Percez deux trous sur le côté du bouchon pour y raccorder le tuyau d'arrivée d'eau et le tuyau d'évacuation. Un trou, près du bord, servira de sortie d'eau ; l'autre, sur le côté ou sur le dessus, servira d'arrivée d'eau. L'écart entre les deux trous doit être approprié.

Étape 3 : assemblage et scellement

1. Insérez le moteur avec l'hélice dans le trou central situé en haut du bouchon de la bouteille.
2. Insérez les deux tuyaux dans les orifices d'entrée et de sortie d'eau situés sur le côté. Remarque : Le tuyau de sortie doit être installé près du bord du bouchon, dans le sens de rotation de la turbine. C'est la seule façon d'obtenir une efficacité de traitement de l'eau optimale.
3. Étape clé : Utilisez un pistolet à colle thermofusible pour sceller tous les interstices entre le moteur et le couvercle, ainsi qu’entre le tuyau et le couvercle. L’étanchéité est essentielle pour garantir une aspiration et une pression suffisantes de la pompe à eau. Assurez-vous qu’il n’y a aucune fuite d’air.
4. Attendez que la colle thermofusible durcisse complètement.

Étape 4 : Connexion au circuit

1. Branchez les deux fils du moteur CC au cordon d'alimentation. Si le moteur tourne dans le mauvais sens, la pompe à eau ne fonctionnera pas correctement. Il suffit d'inverser deux fils pour changer le sens de rotation.
2. (Optionnel) Introduire un interrupteur en série dans le circuit pour une commande facile.
3. Placez le tuyau d'arrivée d'eau dans la source et acheminez le tuyau de sortie jusqu'à l'endroit où l'alimentation en eau est nécessaire.

III. Tests et optimisation

La pompe peut être mise en marche sur une pile de 9 V ou un adaptateur secteur de 12 V.

dépistage des problèmes courants :

• Absence d'eau ou faible quantité d'eau : vérifier l'étanchéité du raccord pour éviter les fuites d'air ; s'assurer que le moteur tourne dans le bon sens ; optimiser l'angle de courbure et la forme des pales de la turbine.

Conseils pour améliorer ses performances

• Augmentation de la tension : En augmentant la tension dans les limites de la tension nominale du moteur, la vitesse de rotation, la hauteur manométrique et le débit peuvent être améliorés.

• Optimiser la turbine : Utiliser des matériaux tels que l'impression 3D pour créer une turbine plus robuste et plus précise.

• Réduction de la traînée : garantir un diamètre d’entrée et de sortie de tuyau adéquat, éviter les angles vifs.

IV. Instructions d'utilisation et de sécurité

Scénarios d'application :

• Mini-fontaines de table, pompes de circulation pour aquarium ;

• Systèmes d'irrigation goutte à goutte automatiques pour plantes de balcon ;

• Outils pédagogiques pour l'étude de la force centrifuge et des principes moteurs dans les écoles primaires et secondaires.

Avertissements de sécurité :

• Coupez l'alimentation électrique dont la tension dépasse la tension nominale du moteur afin d'éviter toute surchauffe ;

• Les connexions du circuit doivent être bien isolées, surtout sous haute tension ;
  Ne touchez pas la turbine en rotation lorsqu'elle est en marche.

Conclusion

Ce projet permet non seulement de fabriquer une petite pompe à eau pratique, mais aussi de comprendre le principe du moteur à courant continu et de la pompe centrifuge. Lancez-vous et amusez-vous bien !