Eine Turbopumpe ist eine Pumpe, die den Druck einer Flüssigkeit oder eines Gases mit dem Ziel erhöht, die Motorleistung oder -leistung zu erhöhen. Anwendungen für diese Pumpen umfassen Auto-, Raketen- und Hochleistungsfahrzeugmotoren. Die meisten Turbopumpen enthalten eine Art Rotationspumpe in Kombination mit einer Antriebsturbine. Fast alle Turbopumpen werden in Zentrifugal- oder Axialströmungsbauweise gebaut. Trotz der vielen potenziellen Verwendungen werden sie oft als schwierig zu konstruieren angesehen, und ein gewisser Effizienzverlust wird als üblich angesehen.
Obwohl das spezifische Innenleben einer Turbopumpe von der Anwendung und dem Design abhängt, ist das grundlegende Ziel dasselbe. Gas oder Flüssigkeit wird in eine Kammer gepumpt, wo es durch entlang einer Achse rotierenden Schaufeln auf einen höheren Druck gebracht wird. Oftmals sind die Pumpen mit speziellen Formen konstruiert, um einen erhöhten Druck und die Abgabe dieses unter Druck stehenden Materials an eine bestimmte Stelle zu fördern. Beispielsweise kann einigen Motoren unter Druck stehender Kraftstoff zugeführt werden, um die Effizienz der Verbrennung innerhalb des Motors zu erhöhen.
Es gibt im Allgemeinen zwei Hauptkonstruktionen, die verwendet werden, um Turbopumpen zu erstellen. Meist basiert eine Turbopumpe auf dem Konzept einer Kreiselpumpe. Bei diesen wird Flüssigkeit entlang einer Achse eingespritzt und die rotierenden Rotoren drücken das Material an die Kanten eines sich progressiv erweiternden Diffusors. Diese Konstruktionen können aufgrund des relativ ungehinderten Materialflusses durch den Diffusor oft die höchsten Drücke erzeugen. Infolgedessen ist eine Kreiselpumpe am häufigsten in Fahrzeugen mit hohem Leistungsbedarf wie Raketen und Panzern zu finden.
Eine Axialpumpe hingegen erzeugt normalerweise einen niedrigeren Druck mit einem höheren Wirkungsgrad. An einem Ende einer Kammer wird immer noch Flüssigkeit freigesetzt, normalerweise entlang einer Achse. Der Unterschied besteht darin, dass die rotierenden Schaufeln das Material physisch zu einer bestimmten Stelle schieben, anstatt sich auf Zentrifugalkräfte zu verlassen. Oftmals in Kombination mit anderen Pumpen wird eine Axialpumpe als einfacher zu konstruieren und in Maschinen verwendet, die keine großen Mengen an Leistung oder unter Druck stehendem Kraftstoff benötigen.
Im Allgemeinen können Turbopumpen schwierig zu konstruieren sein und oft mit reduzierter Effizienz betrieben werden. Je nachdem, ob eine Turbopumpe zentrifugal oder axial durchströmt wird, ist häufig mit Problemen wie Rezirkulation und Rückströmung zu rechnen. Die meisten dieser Probleme beinhalten, dass der Kraftstoff oder andere Materialien beim ersten Durchgang durch die Kammer nicht den gewünschten Druck erreichen. Bei Automotoren und anderen Maschinen mit geringer Leistung kann ein Wirkungsgradverlust toleriert werden. Bei präzisen Maschinen wie Raketen ist beim Einsatz der Turbopumpentechnologie in der Regel eine sorgfältige Überlegung erforderlich.