Qu'est-ce qu'une pompe de volute?
Une volute est le nom de la partie d'une pompe centrifuge située juste après la roue. Cette partie de la pompe diminue la vitesse de l'eau qui coule 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 s’agrandissent au fur et à mesure qu’elles s’éloignent de la roue, ce qui leur donne un aspect renversant et 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 entraînée dans les pales de la turbine en rotation. Ces lames poussent l'eau dans une chambre connectée à une vitesse beaucoup plus rapide qu'au moment de son entrée. Cette chambre connectée, la volute, s'élargit 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 de fluide très simple: le liquide ralentit au fur et à mesure qu'il s'élargit. Si un ruisseau de montagne n'a que quelques pieds ou quelques mètres de large, l'eau coule très vite, mais lorsque ce même ruisseau s'élargit à trois ou quatre fois sa taille d'origine, il 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. Comme l'eau ne peut pas se déplacer comme elle le souhaite, ce processus transfère efficacement l'énergie cinétique de l'eau en mouvement en une pression stable dans le système. L'eau en mouvement rapide qui pousse 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 est en mouvement constant, comme une pompe à eau sur un tuyau urbain. Tant que la turbine est en marche, le débit doit rester constant pour maintenir une pression stable. En conséquence, les systèmes qui ne déplacent que des liquides utilisent occasionnellement des styles de pompes différents.
Lorsque la pression de l'eau n'est pas constante, il y a trois résultats communs. Le premier effet est d’endommager le système de roue suite à 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, de l'air pénètrera souvent dans le système, endommageant potentiellement l'effet de siphon et empêchant le liquide de s'écouler.