Santrifüj kompresör

"  Santrifüjlü kompresör  " terimi (" radyal kompresör  " olarak da adlandırılır  ) , fanlar ( üfleyiciler ve aspiratörler) ve kompresörleri içeren bir tür radyal sirkülasyon ve iş soğurmalı türbomakineleri belirtir .

Aynı zamanda türbomakineler olan santrifüj pompaları , sirküle eden makine sıvısını , genellikle sıkıştırılamayan sıvıları belirtir ve bu nedenle kompresörler değildir (bunları gaz hacmi değişikliğiyle sıkıştırılabilir gazı sıkıştıran). Santrifüj pompalar, santrifüj kompresörler gibi, radyal sirkülasyon çarkları kullanır ve bu nedenle santrifüj kompresörlere belirli bir mekanik benzerliğe sahiptir.

Bu tipteki ilk makineler, fanlar ve üfleyicilerden oluşuyordu.

Açıklama

Bu ilk türbomakineleri kompresörlerden ayıran şey, çalışma akışkanının sıkıştırılamaz olarak kabul edilebilmesiydi, bu da Bernoulli'nin ilkesini büyük bir hata olmadan akışkanların akışını modellemek için kullanmayı mümkün kılıyordu . Turbomakineler daha yüksek hızlarda çalışır ve modeller sıkıştırılabilir sıvıları hesaba katmalıdır.

Daha resmi olarak, santrifüjlü kompresörler , çalışma sıvısının yoğunluğunda % 5'ten fazla bir artış sağlar. Aynı zamanda, bunların içinden geçer sıvıları kendi bkz hızı ötesinde artış Mach o zaman 0.3 hava ya da azot . Karşılaştırıldığında, fanlar veya üfleyiciler, yoğunlukta% 5'lik bir artış elde edemiyor ve sıvının nispi tepe hızı, Mach 0.3-0.5'in altında.

İdeal olarak, dinamik kompresör , bir rotor veya bir sıkıştırma aşaması boyunca sürekli bir sıvı akışına kinetik enerji veya hız ekleyerek basınçta bir artış sağlar . Elde edilen kinetik enerji daha sonra bir difüzörden akışı yavaşlatarak statik basınçta bir artışa dönüştürülür .

Avantajlar ve dezavantajlar

Başında XXI inci  onlar birkaç hareketli parçaya sahip olmalarıdır yüzyıl, santrifüj kompresörler ağırlıklı endüstride kullanılan sürtünme bir var, enerji verimliliğini nispeten yüksek ve daha yüksek gaz akışını hareket ettiklerini karşılıklı kompresörler benzer büyüklükte.

Ana dezavantajları, çok kademeli olarak 100 M Pa (1000 bar ) basınca ulaşabilen, pistonlu bir kompresörünki kadar yüksek bir sıkıştırma oranına ulaşamamalarıdır .  

Santrifüj kompresörler genellikle yardımcı güç üniteleri veya küçük uçak motorları gibi küçük gaz türbini motorlarında kullanılır. Bunun bir nedeni, erken mevcut teknoloji ile ki XXI inci  yüzyılda, elde edilen eşdeğer akışı eksenel kompresör başlıca nedeni ucunda kayıplarının daha düşüktür, kanatların konumu nedeniyle, rotor ve stator . Başında XXI inci  1: yüzyılda, 10, daha yüksek bir sıkıştırma oranı daha büyük üretim kapasitesine sahip birkaç tek aşamalı eksenel kompresör vardır. Gerçekte , güvenlik seviyelerini, dayanıklılıklarını ve ortalama ömürlerini ciddi şekilde azaltan yüksek mekanik zorlamalara maruz kalmaları gerekir .

Uçaklardaki gaz türbinleri için , santrifüj kompresörler, üretim kolaylığı avantajını sunar ve nispeten düşük maliyetlidir. Kısmen, aynı basınç artışını elde etmek için gereken az sayıdaki aşamanın sonucudur. Yarıçapın türbin içinde kısa bir eksenel mesafe boyunca azaltılması, sıvının enerjisinde büyük bir artış elde etmeyi mümkün kılar.

Santrifüj makineleri ailesine ait olan fanlar ve üfleyiciler, havalandırma, duman aspiratörleri, soğutma gibi basınçta gözle görülür bir artış olmaksızın büyük hacim gerektiren uygulamalara karşılık gelir.

Başvurular

Santrifüj kompresör kullanılır:

İşletim kısıtlamaları

Birkaç tür santrifüj kompresörün farklı çalışma kısıtlamaları vardır:

Notlar ve referanslar

  1. (inç) Sydney DixonSydney L L Dixon, Akışkanlar mekaniği, turbomakine termodinamiği , New York Oxford, Pergamon Press,1978, 3 e  ed. ( 1 st  ed. 1966), 263  , s. ( ISBN  978-0-08-022721-4 ve 978-0-080-22722-1 , OCLC  721884578 )
  2. (inç) Ronald H. Aungier, Santrifüj Kompresörler: Aerodinamik Tasarım ve Analiz için Bir Strateji , ASME Press,2000, 315  s. ( ISBN  0-7918-0093-8 )
  3. (inç) Ronald C.Pampreen, Compressor Surge and Stall Concepts ETI,1993( ISBN  0-933283-05-9 )

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar

Kaynakça