¿Qué es una turbobomba?
Una turbobomba es una bomba diseñada para aumentar la presión de un líquido o gas con el objetivo de aumentar la potencia o el rendimiento del motor. Las aplicaciones para estas bombas incluyen motores de automóviles, cohetes y vehículos de alta potencia. La mayoría de los turbopumps incluyen algún tipo de bomba rotodinámica combinada con una turbina de accionamiento. Casi todas las turbombombas están construidas con un diseño de flujo centrífugo o axial. A pesar de los muchos usos potenciales, a menudo se los considera difíciles de diseñar, y la pérdida de cierta eficiencia se considera común.
Aunque el funcionamiento interno específico de una turbobomba depende de la aplicación y el diseño, el objetivo básico es el mismo. Se bombea gas o fluido a una cámara, donde las cuchillas giran a lo largo de un eje para forzarlo a una presión más alta. Muchas veces las bombas están diseñadas con formas específicas para fomentar una mayor presión y entrega de ese material presurizado a una ubicación específica. El combustible presurizado, por ejemplo, se puede entregar en algunos motores para aumentar la eficiencia de la combustión dentro del motor.
En general, hay dos diseños principales utilizados para crear turbopumps. Muy a menudo, una turbobomba se basará en el concepto de una bomba centrífuga. En estos, el líquido se inyecta a lo largo de un eje, y los rotores giratorios fuerzan el material a los bordes de un difusor que se ensancha progresivamente. Estos diseños a menudo pueden producir las presiones más altas debido al flujo relativamente ilimitado de materiales a través del difusor. Como resultado, una bomba centrífuga se puede ver con mayor frecuencia en vehículos que requieren una gran cantidad de energía, como cohetes y tanques.
Una bomba de flujo axial, por otro lado, generalmente produce una presión más baja con mayor eficiencia. Todavía se libera líquido en un extremo de una cámara, generalmente a lo largo de un eje. La diferencia es que las cuchillas giratorias empujan físicamente el material hacia una ubicación específica en lugar de depender de las fuerzas centrífugas. A menudo combinada con otras bombas, una bomba de flujo axial se considera más fácil de diseñar y utilizar en máquinas que no requieren grandes cantidades de energía o combustible a presión.
En general, las turbombombas pueden ser difíciles de diseñar y, a menudo, funcionan con eficiencias reducidas. Dependiendo de si una turbobomba es centrífuga o de flujo axial, a menudo se pueden esperar problemas como la recirculación y el flujo hacia atrás. La mayoría de estos problemas implican que el combustible u otros materiales no alcanzan la presión deseada la primera vez a través de la cámara. Con los motores de los automóviles y otras máquinas de baja potencia, se puede tolerar la pérdida de eficiencia. En máquinas precisas, como los cohetes, generalmente es necesaria una cuidadosa consideración al utilizar la tecnología de turbopump.