Compresores Axiales

COMPRESORES AXIALES

4.1 DEFINICION Y VENTAJAS
Los compresores axiales tienen ciertas ventajas y desventajas con respecto a los compresores centrífugos. Entre las ventajas mas resaltantes que se pueden citar es la menor área frontal que posee este tipo de compresor(lo que es muy importante para fines aeronáuticos) y,otro aspecto q lo caracteriza es que posee mayores relaciones de compresióny eficiencias, aunque estas últimas ventajas no son tan grandes si se
consideran en comparación con los compresores centrífugos de varias etapas y de diseño moderno que en la actualidad son los mas comerciales.
Las principales desventajas del compresor axial son su alto costo y su relativamente menor robustez,esto se debe a la fragilidad de los álabes (comparando con el rotor centrífugo de unasola pieza),ya que en este caso el compresor posee alabes móviles que estarán en contacto directo con el fluido.
El compresor axial consisntes a la hora de construir te en un rotor de forma cilíndrica que gira dentro de una carcasa o estator el fluído de trabajo el cual es el principal agente en el compresor circula por el espacio anular entre el rotor y el estator, pasando por hileras deálabes fijos y móviles.



El rotor está generalmente compuesto de discos en cuyas periferias se montan los álabes móviles.
Los álabes, tanto fijos como móviles, de los compresores axiales, son en su mayoría del tipo de Reacción, es decir dependen del tipo de fluido con el que van a trabajar por lo que se realiza un estudio previo para poder diseñar los alabes en base a la teoría de perfilesalares de la aerodinámica, es por ello que a continuacion daremos una breve reseña acerca de esta teoría.

4.2 TEORIA ALAR
Esta teoría se basa en el principio que explica el porque las aves vuelan si nos detenemos y observamos detalladamente el ala de un ave podemos ver la forma aerodinámica que esta tiene y es ahí donde se basa porque es posible que pueda mantenerse en el aire, en base a esteprincipio se basan los modelos aerodinámicos de los aviones que al añadirle conceptos físicos permiten conseguir modelos mas eficientes en cuanto a la sustentación y velocidad que pueden alcanzar estas maquinas.
4.2.1 PERFIL ALAR
En el caso de un avión, y los álabes de las turbomáquinas axiales de reacción, presentan una sección característica denominada sección o perfil alar. Existen un grannúmero de formas para estas secciones, para aplicaciones específicas, cuyas características geométricas y fluidomecánicas dependen específicamente de las aplicaciones a las que van a estar sometidos los alabes y las condiciones a las que tengan que trabajar para poder conseguir un modelo que permita maximizar su eficiencia.


El perfil presenta al flujo un borde de ataque redondeado y uno desalida agudo. Las caras convexa y cóncava definen el espesor del perfil y su línea media. La distancia entre las intersecciones de la línea media con el perfil definen la cuerda t(cuerda de perfil). El largo del álabe (envergadura del ala) es b.

4.2.2 TEORÍA DEL ALA
Cuando este perfil enfrenta una corriente de velocidad C formando un ángulo se genera sobre el perfil una fuerza que puededescomponerse en dos componentes, una perpendicular y otra paralela a la dirección del flujo libre. Estas fuerzas se denominan sustentación y resistencia al avance.
La aparición de la sustentación puede explicarse en fluídos ideales por medios puramente matemáticos mediante la teoría de la circulación, mientras que la resistencia al avance es debida a la viscosidad del fluído y no aparece si se consideranfluídos ideales. Existe un ángulo de ataque α tal que la sustentación desaparece (ángulo de sustentación nula) pero la resistencia al avance en fluídos reales nunca se anula totalmente.

4.2.2.1 CIRCULACIÓN
En el estudio de flujos potenciales se trata el caso de un cilindro rotante inmerso en un flujo potencial y se encuentra que se genera una fuerza perpendicular a la dirección del flujo...