¿Qué es una turbopump?
Una turbopump 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 las turbopuertas incluyen algún tipo de bomba rotodinámica combinada con una turbina de conducción. Casi todas las turbopuertas están construidas con un diseño de flujo centrífugo o axial. A pesar de los muchos usos potenciales, a menudo se consideran difíciles de diseño, y la pérdida de cierta eficiencia se considera común.
Aunque el funcionamiento interno específico de una turbopump depende de la aplicación y el diseño, el objetivo básico es el mismo. El gas o el fluido se bombea a una cámara, donde se ve obligado a una presión más alta por las cuchillas que giran a lo largo de un eje. 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 combinaciónstion dentro del motor.
Generalmente hay dos diseños principales utilizados para crear turbopuertas. La mayoría de las veces, una turbopump se basará en el concepto de una bomba centrífuga. En estos, se inyecta líquido a lo largo de un eje, y los rotores giratorios obligan al material a los bordes de un difusor amplio progresivamente. Estos diseños a menudo pueden producir las presiones más altas debido al flujo de materiales relativamente sin restricciones a través del difusor. Como resultado, se puede ver una bomba centrífuga con mayor frecuencia en vehículos que requieren una gran potencia, como cohetes y tanques.
Una bomba de flujo axial, por otro lado, generalmente produce una presión más baja con mayor eficiencia. El fluido todavía se libera 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 especificada en lugar de depender de las fuerzas centrífugas. A menudo combinado con oEn otros bombas, una bomba de flujo axial se considera más fácil de diseñar y utilizar en máquinas que no requieren grandes cantidades de potencia o combustible presurizado.
En general, las turbopumps pueden ser difíciles de diseñar y, a menudo, operar con eficiencias reducidas. Dependiendo de si una turbopump es flujo centrífugo o axial, a menudo se pueden esperar problemas como la recirculación y el flujo hacia atrás. La mayoría de estos problemas implican el combustible u otros materiales que no alcancen la presión deseada la primera vez a través de la cámara. Con motores de automóviles y otras máquinas de baja potencia, se puede tolerar la pérdida de eficiencia. En máquinas precisas como cohetes, generalmente es necesaria una consideración cuidadosa al utilizar la tecnología de turbopump.