Une pompe à fluide est un système qui permet au liquide de vaincre la gravité. Presque toutes les pompes partagent quelques pièces communes : et l’entrée et la sortie du fluide, une méthode pour faire bouger le fluide et une force de motivation. Bien que la construction interne et la motivation de la pompe puissent changer, la plupart d’entre elles fonctionnent à l’aide d’un processus appelé siphonnage. Il s’agit essentiellement de la tendance qu’a un fluide à continuer de bouger une fois qu’il commence à bouger. Dans de nombreux cas, une pompe fait circuler le fluide, puis le siphon fait une grande partie du travail de la pompe.
Afin de comprendre le fonctionnement d’une pompe à fluide, il est important de comprendre le siphonnage. Lorsque le fluide dans un tuyau commence à se déplacer, le fluide derrière lui se déplace avec lui, même si cela signifie qu’il s’écoule vers le haut. Ceci est causé par un certain nombre de facteurs, mais il est principalement basé sur les différences de pression. Au fur et à mesure que le liquide s’écoule vers l’avant, il s’éloigne du liquide dans les parties du tuyau qui ne s’écoulent pas aussi bien. Par exemple, le liquide dans une section droite de tuyau commencera à s’éloigner du liquide dans une section verticale.
Au fur et à mesure que ce fluide s’éloigne, une zone de basse pression se crée derrière lui. L’eau dans le tuyau vertical aura alors une zone de haute pression d’un côté, la pression du fluide derrière elle et une zone de basse pression de l’autre. Cela fera avancer le fluide dès que la différence de pression surmonte la force de gravité sur le fluide. La séquence se poursuivra indéfiniment, créant un liquide à écoulement constant, tant que la pression reste constante.
À bien des égards, une pompe à fluide commune ne fait qu’ajouter une motivation supplémentaire à ce processus naturel. La plupart du temps, une pompe à fluide comporte quatre parties principales. Le tuyau d’entrée et le tuyau de sortie sont simplement des tuyaux fixes qui contiennent le fluide. Pour que le siphonnage fonctionne bien, ces tuyaux contiennent le moins d’air possible. L’excès d’air maintiendra la pression du tuyau plus élevée, de sorte que le siphonnage nécessite plus de force pour déplacer le fluide.
Les deux autres parties d’une pompe à fluide sont les parties les plus importantes. L’un est une source d’alimentation et l’autre est un moyen de générer une force supplémentaire ou d’empêcher la force de tomber à l’arrière du système. Ces pièces sont très différentes selon les types de pompes. Par exemple, une pompe totalement mécanique peut utiliser la gravité comme source d’alimentation et un clapet anti-retour pour bloquer la contre-pression. Une simple pompe électrique utilisera l’électricité pour le pouvoir; la puissance fera tourner une roue dans la pompe, ce qui augmente la force de l’eau qui coule et permet au siphonnage de fonctionner plus efficacement.