Improving the Operation of a Kaplan Turbine-Driven Centrifugal Pump in Kahemba, Democratic Republic of Congo

Authors

  • Baby le vent Kabidi Banunginikwau Ecole Régionale de l’Eau (ERE) & Centre de Recherche en Ressources en Eau du Bassin du Congo (CRREBaC), Université de Kinshasa, B.P : 127 Kinshasa XI, République Démocratique du Congo Author
  • Fidèle Kilonga Luzitu Institut Supérieur de Techniques Appliquées – Ndolo (ISTA/Ndolo), Section Mécanique, Barumbu, B.P 6593 KIN 3, République Démocratique du Congo Author
  • Benjamin Hodia Kibungu Ecole Régionale de l’Eau (ERE) & Centre de Recherche en Ressources en Eau du Bassin du Congo (CRREBaC), Université de Kinshasa, B.P : 127 Kinshasa XI, République Démocratique du Congo Author
  • Danny Kinakina Kianawa Ecole Régionale de l’Eau (ERE) & Centre de Recherche en Ressources en Eau du Bassin du Congo (CRREBaC), Université de Kinshasa, B.P : 127 Kinshasa XI, République Démocratique du Congo Author
  • Richard Sabimana Gasigwa Ecole Régionale de l’Eau (ERE) & Centre de Recherche en Ressources en Eau du Bassin du Congo (CRREBaC), Université de Kinshasa, B.P : 127 Kinshasa XI, République Démocratique du Congo Author

Keywords:

Public funding, Access to care, Economic growth, Health, Optimality

Abstract

This study aims to propose appropriate solutions to improve the performance of the pump and turbine at the Kahemba station, where operational deficiencies were observed. The study is based on a comparative analysis of machine operation using manufacturer data and field data collected by the team of plumbers from the association responsible for managing the drinking-water distribution network in the town. Specifically, the study evaluates the flow rates and power of the centrifugal pump and the Kaplan turbine using these two data sources. The results show that the turbine must provide the expected mechanical power to the pump so that it can operate properly and discharge the required flow rate. The analysis of hydromechanical data, particularly flow rate and head, as well as physicochemical parameters, including pH, salts, and iron, was carried out using MATLAB and R software. A physicochemical analysis of the water was also conducted to identify the influence of certain parameters, particularly acidic pH, which may contribute to the rapid degradation of the pump impellers. The samples were analyzed at the central laboratory of REGIDESO according to WHO standards. The results confirm the acidity of Kahemba water, which may explain this degradation. The study recommends regular maintenance and flushing of the penstock to increase the turbine flow rate, the addition of lime to the suction basin to correct the pH, and, where possible, the use of pumps made of materials resistant to acidity.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abboudi, A., Tabyaoui, H., El Hamichi, F., Benaabidate, L., & Lahrach, A. (2014). Étude de la qualité physico-chimique et contamination métallique des eaux de surface du bassin versant de Guigou, Maroc. European Scientific Journal, 10(23), 185–203.

Aftimi, S., Kerroum, Y., Guenbour, A., Bellaouchou, A., Idrissi, H., Boulif, R., ... & Zarrouk, A. (2024). New insights on the corrosion–erosion behavior of 904L stainless steel in phosphoric acid containing impurities. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, 10(1), Article 13.

Akatumbila, L., Mabiala, M., Lubini, A., Pwema, K., & Musibono, E. A. (2016). Contribution à l’évaluation de la qualité physico-chimique de l’eau : Cas de la rivière urbaine Gombe de Kinshasa/République Démocratique du Congo. Larhyss Journal, 26, 7–29.

Allalgua, A., Kaouachi, N., Boualeg, C., Ayari, A., & Bensouileh, M. (2017). Caractérisation physico-chimique des eaux du barrage Foum El-Khanga (région de Souk-Ahras, Algérie). European Scientific Journal, 13(12), 258–275. https://doi.org/10.19044/esj.2017.v13n12p258

Bebdou, M., & Tadjatit, S. (2020). Récupération de l’énergie hydraulique excédentaire dissipée dans le Monovar de la station de pompage de Taksebt [Thèse de doctorat, Université Mouloud Mammeri].

Borsenberger, M. (2018). Contribution à l’identification de l’interaction paramètres procédés – propriétés d’emploi des produits : Application au forgeage et aux propriétés électromagnétiques d’une roue polaire d’alternateur [Thèse de doctorat en génie mécanique, École nationale supérieure d’arts et métiers – ENSAM]. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03270908

Debbah, D. (2024). Turbomachines 1.

Djedid, T. (2012). Étude de l’effet de la corrosion des armatures sur la durabilité des ouvrages en béton armé [Mémoire de magister, Université Mohamed Khider – Biskra].

Drame, A. B., & Sanjosé, M. (2024). Analyse et modélisation des pertes dans une grille rectiligne de compresseur avec jeu. Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, 48(4), 581–591.

Gabathuler, S., Pavanello, D., & Münch, C. (2015). Le pompage-turbinage à petite échelle pour le stockage local d’énergie. Bulletin SEV/VSE, 2, 2015.

Helali, A. (2006). Optimisation d’une turbine de type Kaplan [Thèse de doctorat, Grenoble INP].

Kapit, J.-B. M. (2023, mai). Géopolitique et géostratégie de la transition énergétique.

Khodjet-Kesba, O., Kettab, A., & Ayadi, A. (2014). Contribution à l’étude de l’érosion abrasive d’une pompe. Production scientifique – Communications, 1.

Lamammra, Y. (n.d.). Étude de l’inhibition de la corrosion de l’acier X60 en milieux acides H₂SO₄ par l’huile essentielle de cactus.

Maas, M. A. (1928). Bassins de charge. La Houille Blanche, 4, 110–114.

Mechid, K., Boudra, A., & Boukhenaf, M. (2024). Optimisation du point de fonctionnement des pompes centrifuges appliquées dans les systèmes de pompage photovoltaïque [Thèse de doctorat, Université de Jijel].

Randrianarivo, L. (1980). Phénomène d’érosion-corrosion dans les pompes alimentaires et préalimentaires des générateurs de vapeur. La Houille Blanche, 1–2, 133–139.

Vit, M. (n.d.). Stations d’essais de turbines de la maison J.-M. Voith. La Houille Blanche, 8, 237–241. https://doi.org/10.1051/lhb/1913057

Downloads

Published

2026-06-22

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

1-10 of 218

You may also start an advanced similarity search for this article.