Vad är en turbopump?

En turbopump är en pump utformad för att öka trycket på en vätska eller gas med målet att öka motorns kraft eller prestanda.Ansökningar för dessa pumpar inkluderar bil-, raket- och högdrivna fordonsmotorer.De flesta turbopumpar inkluderar någon form av rotodynamisk pump i kombination med en drivande turbin.Nästan alla turbopumpar är byggda med en centrifugal eller axiell flödesdesign.Trots de många potentiella användningsområdena anses de ofta vara utmanande för design, och förlust av viss effektivitet anses vara vanlig.

Även om de specifika inre funktionerna i en turbopump beror på applikationen och designen, är det grundläggande målet detsamma.Gas eller vätska pumpas in i en kammare, där den tvingas till ett högre tryck av blad som roterar längs en axel.Många gånger är pumparna utformade med specifika former för att uppmuntra ökat tryck och leverans av det trycksatta materialet till en specifik plats.Pressuriserat bränsle kan till exempel levereras till vissa motorer för att öka förbränningens effektivitet inuti motorn.

Det finns i allmänhet två huvudkonstruktioner som används för att skapa turbopumpar.Oftast kommer en turbopump baserad på begreppet en centrifugalpump.I dessa injiceras vätska längs en axel, och de snurrande rotorerna tvingar materialet till kanterna på en gradvis breddande diffusor.Dessa mönster kan ofta producera de högsta påtrycket på grund av det relativt obegränsade materialflödet genom diffusorn.Som ett resultat kan en centrifugalpump ses oftast i fordon som kräver mycket kraft, såsom raketer och tankar.

En axiell flödespump, å andra sidan, producerar vanligtvis lägre tryck med större effektivitet.Vätska frigörs fortfarande i ena änden av en kammare, vanligtvis längs en axel.Skillnaden är att de roterande bladen fysiskt skjuter materialet mot en viss plats snarare än att förlita sig på centrifugalkrafter.Ofta i kombination med andra pumpar anses en axiell flödespump enklare att designa och använda i maskiner som inte kräver stora mängder kraft eller trycksatt bränsle.

I allmänhet kan turbopumps vara utmanande att designa och ofta arbeta med minskad effektivitet.Beroende på om en turbopump är centrifugal eller axiellt flöde, kan problem som återcirkulation och bakåtflöde ofta förväntas.De flesta av dessa problem involverar bränslet eller andra material som inte når det önskade trycket första gången genom kammaren.Med bilmotorer och andra lågeffektmaskiner kan effektivitetsförlust tolereras.I exakta maskiner som raketer är det vanligtvis nödvändigt nödvändigt vid användning av turbopump -teknik.