Une volute est le nom de la partie d’une pompe centrifuge qui se trouve juste après la roue. Cette partie de la pompe diminue la vitesse de l’eau circulant dans le système tout en augmentant sa pression. Cela équilibre la pression sur l’arbre de la pompe, réduisant ainsi l’usure. Les volutes sont faciles à reconnaître, car elles augmentent de taille à mesure qu’elles s’éloignent de la roue, ce qui leur donne un aspect renversé, semblable à un entonnoir.
Les pompes centrifuges utilisent une roue à aubes pour augmenter la pression et la vitesse de l’eau. L’eau pénètre dans le système et est emprisonnée dans les aubes de la turbine en rotation. Ces lames poussent l’eau dans une chambre connectée à une vitesse beaucoup plus rapide qu’à son entrée. Cette chambre connectée, la volute, s’élargit au fur et à mesure que l’eau s’éloigne de la roue. Cela diminue la vitesse de l’eau tout en maintenant la pression accrue générée par la roue.
La chambre à volute fonctionne selon un principe fluide très simple : le liquide ralentit à mesure qu’il s’élargit. Si un ruisseau de montagne n’a que quelques pieds ou mètres de large, l’eau coule très vite, mais lorsque ce même ruisseau s’élargit à trois ou quatre fois sa taille d’origine, l’eau ralentit. Dans ce cas, la pression sur l’eau diminue également, car l’eau est libre de se déplacer à sa guise.
Ce n’est pas le cas dans une volute. Ces chambres recueillent l’eau qui se déplace rapidement et lui permettent de ralentir en très peu de temps. Étant donné que l’eau est incapable de se déplacer comme elle le souhaite, comme le cours d’eau, ce processus transfère efficacement l’énergie cinétique de l’eau en mouvement en une pression stable dans le système. L’eau en mouvement rapide poussant contre l’eau en mouvement plus lent génère cette augmentation de pression. Tant que l’alimentation en eau est constante, la pression ne change pas.
Ces types de pompes sont courants dans les systèmes où beaucoup de liquide se déplace constamment, comme une pompe à eau sur un tuyau de ville. Tant que la roue fonctionne, le débit doit rester constant pour maintenir une pression stable. Par conséquent, les systèmes qui ne déplacent le liquide qu’occasionnellement utiliseront différents styles de pompes.
Lorsque la pression de l’eau n’est pas constante, il y a trois résultats communs. Le premier effet est l’endommagement du système de turbine par une pression d’eau inégale sur les pales et l’arbre. Ensuite, le liquide du côté de la volute de la pompe aura une pression fortement diminuée. Enfin, l’air entre souvent dans le système, endommageant potentiellement l’effet de siphon et empêchant le liquide de s’écouler.