Hvad er en turbopump?
En turbopump er en pumpe designet til at øge trykket fra en væske eller gas med det mål at øge motorkraften eller ydeevnen.Anvendelser til disse pumper inkluderer bil-, raket- og højdrevne køretøjsmotorer.De fleste turbopumps inkluderer en slags rotodynamisk pumpe kombineret med en drivende turbin.Næsten alle turbopumps er bygget med et centrifugal eller aksial flowdesign.På trods af de mange potentielle anvendelser betragtes de ofte som udfordrende at designe, og tab af en vis effektivitet betragtes som almindeligt.
Selvom den specifikke indre funktion af en turbopump afhænger af applikationen og design, er det grundlæggende mål det samme.Gas eller væske pumpes ind i et kammer, hvor det tvinges til et højere tryk ved klinger, der roterer langs en akse.Mange gange er pumperne designet med specifikke former for at tilskynde til øget tryk og levering af dette trykmateriale til et specifikt sted.Trykbrændstof kan for eksempel leveres til nogle motorer for at øge effektiviteten af forbrænding inde i motoren.
Der er generelt to vigtige design, der bruges til at skabe turbopumps.Oftest vil en turbopump være baseret på konceptet med en centrifugalpumpe.I disse injiceres væske langs en akse, og de spindende rotorer tvinger materialet til kanterne på en gradvis udvidet diffusor.Disse designs kan ofte producere det højeste tryk på grund af den relativt ubegrænsede strøm af materialer gennem diffusoren.Som et resultat kan en centrifugalpumpe ses oftest i køretøjer, der kræver en stor strøm, såsom raketter og tanke. En aksial strømningspumpe producerer på den anden side normalt lavere tryk med større effektivitet.Fluid frigøres stadig i den ene ende af et kammer, normalt langs en akse.Forskellen er, at de roterende klinger fysisk skubber materialet mod et specificeret sted i stedet for at stole på centrifugalkræfter.Ofte kombineret med andre pumper betragtes en aksial strømningspumpe som lettere at designe og bruge i maskiner, der ikke kræver store mængder strøm eller brændstof i tryk. Generelt kan turbopumps være udfordrende at designe og ofte operere med reduceret effektivitet.Afhængigt af om en turbopump er centrifugal eller aksial strømning, kan der ofte forventes problemer som recirkulation og bagudstrøm.De fleste af disse problemer involverer brændstof eller andre materialer, der ikke når det ønskede tryk første gang gennem kammeret.Med bilmotorer og andre lavkraftmaskiner kan effektivitetstab tolereres.I præcise maskiner såsom raketter er der normalt nødvendigt omhyggelig overvejelse, når man bruger turbopump -teknologi.