Compresores
Páginas: 7 (1616 palabras)
Publicado: 14 de noviembre de 2012
Fig 2. Compresor experimental de Alstom de 14 etapas. Pueden apreciarse las tres primeras etapas variables en el estator, accionadas mediante palancas exteriores. Cortesía de Alstom.
El desarrollo del compresor axial se impulsó a partir de 1926, gracias a la teoría del perfil aerodinámico expuesta por A.A. Griffith, lo que permitió pasar de los modestos rendimientos que tenían estoscompresores en relación a los centrífugos (apenas alcanzaban el 55%) a rendimientos más parecidos a los actuales, superando ya entonces el70-80%. Hoy se sobrepasa con facilidad el 85%.
En los compresores de este tipo la corriente de aire fluye en dirección axial, a través de una serie de álabes móviles situados en el rotor y de otros fijos situados en la carcasa o estator, concéntricos todos ellosal eje de rotación. A diferencia de la turbina, que también emplea álabes fijos y móviles, el recorrido de la corriente de un compresor axial va disminuyendo de área de su sección transversal, en la dirección de la corriente en proporción a la reducción de volumen del aire según progresa la compresión de escalón a escalón.
El aire al salir del compresor pasa a través de un difusor que lo preparapara entrar a la cámara de combustión.
La función del compresor
El compresor es el primer elemento que forma parte de la turbina de gas propiamente dicha. Su función es aumentar la presión del aire de admisión que proporciona el oxígeno comburente para la cámara de combustión en relaciones de compresión que oscilan entre 1:15 y 1:30.
En el compresor se realiza la primera transiciónindicada por el ciclo Brayton: la compresión, idealmente isoentrópica. Como puede apreciarse en la figura 2, la presión y la temperatura aumentan, disminuye el volumen y la entropía se mantiene constante (en condiciones ideales):
Básicamente existen dos tipos de compresores: los centrífugos y los axiales. En los primeros, la corriente de salida es perpendicular a la de entrada. En los segundos,ambas corrientes son paralelas al eje de rotación. A pesar de que los primeros tienen saltos de presión mayores, las ventajas de los compresores axiales y su facilidad de integración en el conjunto de la turbina hace que estos sean preferibles a los centrífugos. El problema principal de su baja relación de compresión se soluciona fácilmente colocando múltiples etapas. Cada etapa impulsa el airehacia la etapa siguiente, aumentando su presión en una relación de compresión por etapa que oscila entre 1:1,15 y 1:1,35, hasta conseguir la relación de presión deseada
El diseño de los turbocompresores axiales entraña una gran dificultad ya que el diseño de los álabes responde a estrictos criterios aerodinámicos.
El funcionamiento del compresor de flujo axial: alabes del rotor y álabesdel estator
El compresor de flujo axial consta de múltiples rotores a los que están fijados los álabes cuyo perfil es aerodinámico. El rotor gira accionado por la turbina, de manera que el aire es aspirado continuamente hacia el compresor, dónde es acelerado por los álabes rotativos y barrido hacia la hilera adyacente del álabes del estator.
Este movimiento, por tratarse los álabes deperfiles aerodinámicos, crea una baja presión en el lado convexo (extrados o lado de succión) y una zona de alta presión en el lado cóncavo (intrados o lado de presión). El aire, al pasar por los álabes, sufre un aumento de velocidad sobre la parte convexa inicial del perfil, para reducirse luego cuando prosigue el movimiento hacia el borde de salida. Ocurre por lo tanto un proceso de difusión. Esteproceso se desarrolla a lo largo de todas las etapas que componen el compresor.
La elevación de presión del flujo de aire se debe a este proceso de difusión, que tiene lugar en los pasajes de los álabes del rotor y en un proceso similar realizado en los álabes del estator. El estator sirve además para corregir la deflexión dada al aire por los álabes del rotor y para que el aire pueda presentar...
El desarrollo del compresor axial se impulsó a partir de 1926, gracias a la teoría del perfil aerodinámico expuesta por A.A. Griffith, lo que permitió pasar de los modestos rendimientos que tenían estoscompresores en relación a los centrífugos (apenas alcanzaban el 55%) a rendimientos más parecidos a los actuales, superando ya entonces el70-80%. Hoy se sobrepasa con facilidad el 85%.
En los compresores de este tipo la corriente de aire fluye en dirección axial, a través de una serie de álabes móviles situados en el rotor y de otros fijos situados en la carcasa o estator, concéntricos todos ellosal eje de rotación. A diferencia de la turbina, que también emplea álabes fijos y móviles, el recorrido de la corriente de un compresor axial va disminuyendo de área de su sección transversal, en la dirección de la corriente en proporción a la reducción de volumen del aire según progresa la compresión de escalón a escalón.
El aire al salir del compresor pasa a través de un difusor que lo preparapara entrar a la cámara de combustión.
La función del compresor
El compresor es el primer elemento que forma parte de la turbina de gas propiamente dicha. Su función es aumentar la presión del aire de admisión que proporciona el oxígeno comburente para la cámara de combustión en relaciones de compresión que oscilan entre 1:15 y 1:30.
En el compresor se realiza la primera transiciónindicada por el ciclo Brayton: la compresión, idealmente isoentrópica. Como puede apreciarse en la figura 2, la presión y la temperatura aumentan, disminuye el volumen y la entropía se mantiene constante (en condiciones ideales):
Básicamente existen dos tipos de compresores: los centrífugos y los axiales. En los primeros, la corriente de salida es perpendicular a la de entrada. En los segundos,ambas corrientes son paralelas al eje de rotación. A pesar de que los primeros tienen saltos de presión mayores, las ventajas de los compresores axiales y su facilidad de integración en el conjunto de la turbina hace que estos sean preferibles a los centrífugos. El problema principal de su baja relación de compresión se soluciona fácilmente colocando múltiples etapas. Cada etapa impulsa el airehacia la etapa siguiente, aumentando su presión en una relación de compresión por etapa que oscila entre 1:1,15 y 1:1,35, hasta conseguir la relación de presión deseada
El diseño de los turbocompresores axiales entraña una gran dificultad ya que el diseño de los álabes responde a estrictos criterios aerodinámicos.
El funcionamiento del compresor de flujo axial: alabes del rotor y álabesdel estator
El compresor de flujo axial consta de múltiples rotores a los que están fijados los álabes cuyo perfil es aerodinámico. El rotor gira accionado por la turbina, de manera que el aire es aspirado continuamente hacia el compresor, dónde es acelerado por los álabes rotativos y barrido hacia la hilera adyacente del álabes del estator.
Este movimiento, por tratarse los álabes deperfiles aerodinámicos, crea una baja presión en el lado convexo (extrados o lado de succión) y una zona de alta presión en el lado cóncavo (intrados o lado de presión). El aire, al pasar por los álabes, sufre un aumento de velocidad sobre la parte convexa inicial del perfil, para reducirse luego cuando prosigue el movimiento hacia el borde de salida. Ocurre por lo tanto un proceso de difusión. Esteproceso se desarrolla a lo largo de todas las etapas que componen el compresor.
La elevación de presión del flujo de aire se debe a este proceso de difusión, que tiene lugar en los pasajes de los álabes del rotor y en un proceso similar realizado en los álabes del estator. El estator sirve además para corregir la deflexión dada al aire por los álabes del rotor y para que el aire pueda presentar...
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