Co je to turbopump?

Turbopump je čerpadlo určené ke zvýšení tlaku kapaliny nebo plynu s cílem zvýšit výkon nebo výkon motoru. Aplikace pro tato čerpadla zahrnují motory automobilů, raket a vysoce výkonných vozidel. Většina turbopumpů zahrnuje nějaký druh rotodynamického čerpadla kombinovaného s hnací turbínou. Téměř všechny turbopumpy jsou postaveny s odstředivým nebo axiálním tokem. Navzdory mnoha potenciálním využitím jsou často považovány za náročné na návrh a ztráta určité účinnosti je považována za běžnou.

Ačkoli specifické vnitřní fungování turbopumpa závisí na aplikaci a designu, základní cíl je stejný. Plyn nebo tekutina je čerpána do komory, kde je nucen k vyššímu tlaku čepele rotujícími podél osy. Čerpadla jsou mnohokrát navržena se specifickými tvary, aby povzbudily zvýšený tlak a dodávání tohoto tlakového materiálu na konkrétní místo. Například tlakové palivo lze doručit do některých motorů, aby se zvýšila účinnost kombistion uvnitř motoru.

Obecně existují dva hlavní vzory používané k vytváření turbopumpů. Nejčastěji bude turbopump založen na konceptu odstředivého čerpadla. V nich je kapalina injikována podél osy a rotační rotory nutí materiál na okraje postupně rozšířeného difuzoru. Tyto návrhy mohou často produkovat nejvyšší tlaky kvůli relativně neomezenému toku materiálů přes difuzor. Výsledkem je, že odstředivé čerpadlo by mohlo být nejčastěji viděno ve vozidlech vyžadujících velkou sílu, jako jsou rakety a tanky.

Na druhé straně axiální průtokové čerpadlo obvykle produkuje nižší tlak s vyšší účinností. Tekutina se stále uvolňuje na jednom konci komory, obvykle podél osy. Rozdíl je v tom, že rotující čepele fyzicky tlačí materiál směrem k určenému umístění, než aby se spoléhaly na odstředivé síly. Často kombinované s OČerpadla, axiální průtokové čerpadlo se považuje za snazší navrhnout a využívat ve strojích, které nevyžadují velké množství energie nebo tlakové palivo.

Obecně mohou být turbopupy náročné na navrhování a často fungovat se sníženou účinností. V závislosti na tom, zda je turbopump odstředivý nebo axiální tok, lze často očekávat problémy, jako je recirkulace a zpětný tok. Většina z těchto problémů zahrnuje palivo nebo jiné materiály, které nedosahují požadovaného tlaku poprvé komorou. U automobilů a jiných nízkoenergetických strojů lze tolerovat ztrátu účinnosti. V přesných strojích, jako jsou rakety, je obvykle nutné pečlivě zvážit při využívání technologie Turbopump.