ターボポンプとは

ターボポンプは、エンジンの出力または性能を向上させる目的で、液体または気体の圧力を高めるように設計されたポンプです。 これらのポンプの用途には、自動車、ロケット、および高出力車両エンジンが含まれます。 ほとんどのターボポンプには、駆動タービンと組み合わせたある種の回転力学的ポンプが含まれています。 ほとんどすべてのターボポンプは、遠心または軸流設計で構築されています。 多くの潜在的な用途にもかかわらず、それらは多くの場合、設計が困難であると見なされ、一部の効率の損失は一般的と見なされます。

ターボポンプの特定の内部動作はアプリケーションと設計に依存しますが、基本的な目標は同じです。 ガスまたは流体はチャンバーにポンプで送り込まれ、軸に沿って回転するブレードによって高圧にされます。 多くの場合、ポンプは特定の形状に設計されており、圧力の増加とその加圧材料の特定の場所への送達を促進します。 たとえば、加圧燃料を一部のエンジンに供給して、エンジン内部の燃焼効率を高めることができます。

一般に、ターボポンプを作成するために使用される2つの主要な設計があります。 ほとんどの場合、ターボポンプは遠心ポンプの概念に基づいています。 これらでは、液体が軸に沿って注入され、回転するローターが材料を徐々に広がるディフューザーのエッジに押し込みます。 これらの設計は、ディフューザーを通る材料の流れが比較的制限されていないため、多くの場合、最高の圧力を生成できます。 その結果、遠心ポンプは、ロケットやタンクなど、大量の出力を必要とする車両で最も頻繁に見られる可能性があります。

一方、軸流ポンプは通常、より高い効率でより低い圧力を生成します。 流体は、通常は軸に沿って、チャンバーの一端で放出されます。 違いは、回転刃が遠心力に頼るのではなく、物理的に材料を指定された場所に向かって押すことです。 多くの場合、他のポンプと組み合わせることで、軸流ポンプは、大量の動力や加圧燃料を必要としない機械での設計と利用が容易になると考えられています。

一般に、ターボポンプは設計が難しく、効率が低下することがよくあります。 ターボポンプが遠心流であるか軸流であるかに応じて、再循環や逆流などの問題が予想されることがよくあります。 これらの問題のほとんどは、燃料または他の材料が、チャンバーを介して初めて所望の圧力に到達しないことを伴います。 車のエンジンやその他の低出力マシンでは、効率の低下は許容できます。 ロケットなどの精密機械では、通常、ターボポンプ技術を利用する際に慎重な検討が必要です。