Les compresseurs à flux axial sont des compresseurs à grande vitesse et à grand volume qui fonctionnent dans le sens axial. Ces compresseurs sont un type de compresseur dynamique. Ils contiennent à la fois des composants fixes et rotatifs qui permettent à l’air de circuler puis de se comprimer.
Cette page donne un aperçu des compresseurs à flux axial et toutes les informations dont vous avez besoin pour mieux les comprendre.
Que Sont Les Compresseurs à Flux Axial Et Comment Fonctionnent-ils ?
Les compresseurs à flux axial déplacent le flux d’air le long de l’axe de rotation de l’arbre moteur. L’arbre d’entraînement fait tourner les pales des rotors autour de lui, provoquant une augmentation ou une pression statique via un processus appelé diffusion. Les compresseurs axiaux se composent généralement de plusieurs rangées d’aubes rotatives (rotors) et fixes (stators). Parce qu’ils ont des sections transversales de profil aérodynamique plus petites, les pales ressemblent à une aile d’avion.
Quel Est Le Travail D’un Compresseur Axial ?
Les aubes directrices d’entrée, ou IGV, sont la première rangée fixe située à l’extrémité avant du rotor. Pour garantir que l’air pénètre uniformément dans le compresseur, il doit y avoir une rangée d’aubes fixes. Ces rangées de stator sont utilisées pour augmenter la pression et, grâce à leur conception de profil aérodynamique, aident à diriger le flux d’air dans la bonne direction pour atteindre la rangée suivante.
L’étage de compression axiale est une combinaison de la rangée d’aubes du stator et des aubes du rotor. Chaque étape peut potentiellement augmenter la pression jusqu’à 25 %. Cependant, ce n’est pas une garantie. Plusieurs étages dans le compresseur sont nécessaires pour atteindre la haute pression requise.
Conception Du Compresseur Axial
Les compresseurs à flux axial peuvent supporter une variété d’opérations hors conception, y compris différents débits d’air, vitesses et rapports de pression. Le compresseur axial ne doit dépasser aucune limite pour aucune de ces variables, car cela pourrait entraîner un mauvais fonctionnement du compresseur. Les problèmes possibles incluent l’étouffement du compresseur à de faibles débits d’air ou le calage à des débits d’air supérieurs à la limite de conception. Par conséquent, il est important de concevoir le compresseur axial de manière flexible afin qu’il puisse gérer toutes les opérations hors conception.
Il existe deux types de rotors de compresseur dans une conception de compresseur axial. Ils peuvent être de type tambour ou disque. Les deux configurations sont importantes car elles garantissent une vitesse d’air constante, ce qui est crucial pour les sections de compresseur qui suivent. L’arbre et le boîtier contractent modérément l’espace entre eux.
Les configurations de type tambour ont leurs rotors de tambour fixés sur un arbre d’entraînement de diamètre constant. Le tubage se rapproche du puits au fur et à mesure que l’écoulement se déplace vers les étages finaux. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles.
Les types de disques sont différents car le carter a un diamètre constant tandis que l’arbre d’entraînement se développe vers la sortie. Cela réduit le volume d’air et augmente la pression. Ces configurations sont très légères et bien adaptées aux compresseurs de moteurs d’avions.
Comparaison Des Performances Par Rapport Aux Autres Types De Compresseurs
Les compresseurs à flux axial peuvent être comparés à d’autres types de compresseurs dynamiques. Le compresseur centrifuge est maintenant disponible.
Les compresseurs à flux axial sont beaucoup plus compliqués que les compresseurs centrifuges. Cela permet une fabrication plus simple, moins de composants, des prix unitaires plus bas et des coûts de maintenance beaucoup plus bas. La direction d’écoulement du compresseur axial est parallèle à l’axe de l’arbre. Le compresseur centrifuge s’écoule perpendiculairement au mouvement de l’arbre.
Il est important de comprendre que les compresseurs centrifuges à plusieurs étages peuvent être difficiles à utiliser. Les compresseurs axiaux, en revanche, sont plus adaptés à cette conception car ils ont des surfaces frontales plus petites et des débits massiques plus élevés.
Concernant le rapport de pression critique. Le rapport de pression du compresseur centrifuge est supérieur à celui de l’axial, qui a un faible rapport de pression par étage. Cela signifie que plus d’étapes sont nécessaires, ce qui peut entraîner des problèmes. Par rapport aux compresseurs dynamiques, les compresseurs volumétriques ont un rapport de pression beaucoup plus élevé.
Les compresseurs axiaux ont le taux d’efficacité le plus élevé. Ils sont plus efficaces que les compresseurs volumétriques et centrifuges. En effet, les grandes capacités sont plus efficaces que les petites capacités. Cependant, les compresseurs volumétriques peuvent être très efficaces pour les petites capacités.
Applications De Compresseur D’air à Flux Axial
Il existe de nombreuses utilisations pour les compresseurs axiaux dans un large éventail d’industries, les plus importantes étant :
- Traitement des eaux usées
- Systèmes de stockage pour l’énergie de l’air comprimé
- Séparation d’air à grand volume
- Acide nitrique
- Les hauts fourneaux sont utilisés pour produire des métaux industriels tels que l’acier, la fonte brute et, éventuellement, le plomb et le cuivre
- Raffinement dans les machines à air de régénération de catalyseur
- Chambres d’essais et souffleries industrielles
Ces compresseurs sont cruciaux pour la conception de grandes turbines à gaz, telles que les moteurs à réaction et les moteurs de navires à grande vitesse. Ils sont presque le seul compresseur utilisé dans l’industrie aérospatiale pour les moteurs d’avion en raison de leurs hautes performances et de leur fiabilité.
Ils compriment l’air entrant dans le moteur et libèrent de l’air à haute pression dans la chambre de combustion où il est injecté et brûlé. Cela produit beaucoup de chaleur à partir de l’air chaud circulant à travers les étages. Il alimente ensuite le compresseur, puis l’arrière pour propulser l’avion vers l’avant.
Quelle Est La Fiabilité Des Compresseurs Axiaux ?
Comme tous les compresseurs d’air, les compresseurs axiaux peuvent présenter des défauts. Ils peuvent avoir besoin d’être entretenus et entretenus de haute qualité.
Consultez notre page de dépannage si vous rencontrez des problèmes avec votre compresseur axial.
Ils peuvent également être des compresseurs très fiables s’ils sont utilisés correctement. La même chose peut être dite à propos de n’importe lequel des compresseurs dynamiques.
Commande En Ligne De Compresseurs à Flux Axial
Par exemple, vous pouvez visiter le site Web de Siemens Energy pour mieux comprendre leurs offres de produits.
Autres Types De Compresseurs D’air
Vous pouvez en savoir plus sur d’autres types de compresseurs d’air en visitant nos pages :
