Compressor centrífugo

Archiu:CAPS 0 Goblin annotated colour cutaway.png

Motor de reacció cort que mostra el compressor centrifugo i atres parts.

Els compressors centrífugos, són també cridats compressors rodetes, compressors radials, són un tipo especial de turbomaquinaria que inclou bombes, ventiladors, o compressors.

Els models més primitius d'este tipo de màquina eren bombes i ventiladors. Lo que diferencia a estos dels compressors és que el decorregut de treball pot ser considerat incompresible, permetent aixina un anàlisis precís a través de l'equació de Bernouilli. En canvi, qualsevol compressor modern es mou a altes velocitats per lo que el seu anàlisis deu assumir-se com de decorregut compresible.

Si se li vol donar una definició, es pot considerar que els compressors centrífugos produïxen un increment de densitat major que un 5 per cent. Ademés, la velocitat relativa del decorregut pot alcançar un número de Mach 0.3 si el decorregut de treball és aire o nitrogen. Per un atre costat, els ventiladors incrementen molt manco la densitat i operen a Mach molt més baix.

De forma ideal, un compressor dinàmic aumenta la pressió del decorregut a pur de comunicar-li energia cinètica-energia/velocitat en el rotor. Esta energia cinètica es transforma en un increment de pressió estàtica quan el decorregut pansa per un difusor.

Ventages

Els compressors centrífugos s'usen industrialment per vàries raons: tenen menys components a fricció, són relativament eficients, i proporcionen un cabal major que els compressors alternatius (o de desplaçament positiu) de tamany similar. El major inconvenient és que no apleguen a la relació de compressió típica dels compressors alternatius, a menos que s'encadenen varis en série. Els ventiladors centrífugos són especialment adequats per a aplicacions a on es requerix un treball continu, com el cas de sistemes de ventilació, unitats de refrigeració, i unes atres que requerixquen moure grans volums d'aire aumentant la seua pressió mínimament. Per un atre costat, una série de compressors alternatius típicament apleguen a conseguir pressions d'eixida de 55 a 70 MPa. Un eixemple d'aplicació de compressors centrífugos és la reinyección de gas natural en els pous de petròleu per a la seua extracció.

Molts compressors centrífugos s'usen també en chicotetes turbines de gas com APUs (generadors auxiliars) i motors turborreactores de chicotetes aeronaus (turboejes d'helicòpters i alguns turbohélices). Una raó significativa d'això és que en la tecnologia actual, un compressor axial que opere en estos volums d'aire seria menys eficient per les pèrdues en les tolerància del rotor i l'estátor. Hi ha molt pocs compressors centrífugos d'un sol escaló capaços d'entregar una relació de compressió de 10 a 1, principalment per les càrregues mecàniques que soporten i que llimiten la seua seguritat, fiabilitat i vida del producte.

En el cas específic dels motors per a aeronaus mencionats anteriorment, una gran ventaja és la simplicitat dels compressors centrífugos i el seu preu relativament baix. Requerix menys escalons que un compressor axial per a conseguir el mateix increment de pressió, ya que el canvi de radi des de l'entrada al rotor a la vora d'eixida és tan acusat que l'energia de l'aire aumenta molt en un curt espai.