Compresores

MOTORES DE TURBINA DE GAS

15.4

A. G. Rivas

COMPRESORES

Tipos de Compresores Axiales y Centrífugos
Como ya se ha dicho, los dos componentes que causaron mas problemas en el desarrollo de la
turbina de gas fueron el compresor y las cámaras de combustión.
La función principal de un motor de turbina de gas es añadir la máxima energía al aire según
pasa a través de él. Esta energía se liberaquemando una mezcla de combustible y aire.
Cuando se quema combustible en aire estático, se libera energía, pero el régimen de liberación
de energía es bastante bajo. Si se sopla una corriente de aire comprimido a través de un
combustible que se está quemando, este libera bastante más energía. Este hecho puede verse
considerando la vieja fragua del herrero. El herrero prepara una hoguera en una pequeñapila
de carbón. Este fuego libera suficiente energía de calor para mantener el carbón ardiendo.
Pero cuando el herrero quiere una pieza de acero al rojo vivo, sopla una corriente de aire
procedente de un fuelle o compresor a través del fuego. El aire añadido contiene suficiente
oxigeno para permitir al combustible liberar mas calor.
La función del compresor en un motor de turbina de gas essuministrar la correcta cantidad de
aire al combustible, y suministrarla con la correcta presión y velocidad.
El principio básico de todos los compresores usados en los motores de turbina de gas es el
mismo. El compresor convierte la energía mecánica de la turbina en energía cinética en el aire.
El compresor acelera al aire, que luego fluye a través de un difusor, el cual le reduce la
velocidad yconvierte la mayoría de la energía cinética (velocidad) en energía potencial
(presión) y alguna en calor.
La mayor parte del aire fluye desde el compresor hacia dentro de la sección de combustión,
pero parte de él, llamado aire sangrado del compresor, se usa para anti-hielo de los conductos
de entrada y para refrigerar piezas de la sección caliente. Otra parte del aire de sangrado se
usa para lapresurización de cabina, el aire acondicionado, antihielo del combustible, y
arranque neumático de motores. Al aire sangrado para servir propósitos diferentes a la
operación del motor se le llama aire sangrado del cliente.
Hay dos tipos básicos de compresores usados en los motores de turbina de gas: de flujo
centrífugo y de flujo axial. Algunos motores usan una combinación de ambos tipos.Características de
Funcionamiento

Fabricación,

Aplicaciones

y

Principios

de

Los motores de turbina de flujo centrífugo
normalmente usan compresores de acero o
titanio mecanizado, aunque en motores
pequeños se están usando compresores de
fundición. El difusor del compresor generalmente
también está fabricado de fundición. En muchos
casos el inductor o álabes guías, que suaviza y
dirige el flujo de airedentro del motor atenuando
de esta forma el choque en el impulsor, está
fabricado independientemente del impulsor o rotor. Los álabes del rotor pueden ser bien de
longitud total, como en la figura 4-1, o algunos pueden ser de media longitud como en la figura
4-2. Es importante que exista un ajuste apretado entre el compresor y su carcasa con idea de
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A. G. Rivas

obtener el máximo rendimiento del compresor. La holgura normalmente se comprueba con una
galga de espesores o con un útil especial. El equilibrado del rotor puede realizarse quitando
material de áreas específicas del compresor o usando contrapesos de equilibrado instalados en
orificios del buje del compresor. En algunos motores en los que el compresor y la rueda de
turbina seequilibran como una unidad, se usan pernos o tuercas especiales que tienen ligeras

variaciones en peso. Los cojinetes de apoyo del compresor pueden ser bien de bolas o de
rodillos, aunque todos los fabricantes usan por lo menos un cojinete de bolas en el compresor
para soportar las cargas radiales y axiales.
Los compresores centrífugos se usaron en muchos de los primeros motores de turbina de...