CentrifugalKompresszor

A kompresszor gázt sûrít: nagyobb nyomásúra. Ideális esetben izotermikus (nem adiabatikus!) expanzió. Mivel egy fokozaton belül a hűtés nem oldható meg jól (egy fokozat közel adiabatikus), ezt több alacsony nyomásviszonyú (1.3-2 max 3) kompresszorfokozat és közöttük "közteshûtés" (intercooler)-el lehet közelíteni.

Ne felejtsük el, hogy komoly gázturbina-légsûrítési alkalmazásra (ahol a kis veszteség fontos) a hátrahajló lapátú jön szóba, zárt forgórésszel (a nyitott forgórésznél nagyon súlyosak a rés miatti veszteségek, pláne kicsi méret esetén).

Kicsiben (5-100 kW kompresszorteljesítménynél még biztosan, sokak szerint MW-ig is) szinte csak a radiálkompresszor (=centrifugálkompresszor) jön szóba, mert az axiálkompresszor érzékeny a hézagra ("tip-clearance"-re). Érdekes viszont, hogy Jendrassich György 1938-ban forgó regenerátoros 98 Le gázturbinájához (többfokozatú) 2.2 nyomásviszonyú axiálkompresszort használt 21.2 % körfolyamati hatásfokkal. Talán azóta sem ismételték meg ezt a bravúrt ilyen kicsiben.

PR=2.5 -ig akár egy fokozat is elégséges lehet (axiálkompresszorból nem lenne elég). Ehhez >0.7M gázsebesség tartozik.

A kompresszor járókerekét a sugárral csökkenõ keresztmetszetûre kell tervezni (valahol 1/r és 1/r^2 között).

• a radiálturbinákat köztesfûtéssel sorosan kötjük (pl. a munkaturbinát és a kompresszort hajtó turbinát)
• 2 radiálkompresszor sorba kapcsolása esetén köztes hûtést tudunk alkalmazni. Ezzel az adiabatikus hatásfokot javíthatjuk. 1MWe gázturbinák esetében mindenképpen megfontolandó, de kisebbnél is hasznos lehet. (1kW kompresszorteljesítmény alatt a 2 fokozat már túlbonyolításnak hat - igaz, ilyen kis teljesítménynél az egész projekt áramlástechnikailag elég bonyodalmas)
• GázTurbina céljára jobb lenne 0.8 - 0.85 adiabatikus hatásfok, de auto-turbo kompresszorral csak 0.7 - 0.75 a maximális adiabatikus hatásfok.
• néhány MWe kombinált  ciklusú (Brayton + Rankine vagy Ericsson + Rankine) esetén megfontolandó, hogy
  • a gõzturbinával hajtsuk a kompresszort és egy kisebb generátort
  • a gázturbina csak egy nagyobb generátort hajt (a kompresszort NEM ez hajtja)
  • a gázturbina megkerülhetõ: kis teljesítménynél csak a rankin üzemel, a kompresszor ilyenkor alacsony nyomásviszonnyal, akár 1.05 "fúvó" üzemben.

Porszívó-kompresszor

Általában 1.06 .. 1.2 nyomásviszonynál jól mûködik. Lehet, hogy egyikmásik akár 1.4 vagy 1.5 nyomásviszony környékén sem borzalmas adiabatikus hatásfokú.

Mivel GázTurbina ill. FaGázTurbina esetén környezeti hõmérsékletû levegõt kell komprimálni, a porszívó forgórésze és diffúzora teljesen alkalmas lehet. 2-3 fokozat, közteshûtéssel. A meghajtását a turbináról persze meg kell oldani (a kísérleteknél lehet elektromosan, de üzemileg nem).

Mivel a FaGázosító esetén - még a hûtõ után is -  magas a hõmérséklet, a mai mûanyag forgórészû porszívók alig alkalmasak. Viszont a rakéta porszívó (Al) forgórésze alkalmas lehet, ill. mivel itt elektromos meghajtás van, a Rakéta porszívó egy-az-egyben jó lehet.

 Tanulságos video 1:40 -nél mutatja a többfokozatú radiálkompresszort

Linkek:

• How To: Read Compressor Maps (nagyon jo, a "surge"-hatar szemleltetese)
• Centrifugal compressors: a basic guide  szerző: Meherwan P. Boyce
• Compressor Flow Maps and Calculations  a turbinaval is foglalkozik
• van egy szuper könyv. 2009-05-10 környékén tettem be ebbe a tikibe (elvileg), de ezek szerint rossz oldalra (itt lenne a helye)
• a Kurt Schreckling könyv mit mond ?
  • ennek van újabb verziója, Thomas Kampf Model Jet Engines ? itt egy eszerint készült video: Fd3/64 after run figyeljük meg a csodaszép kompresszor forgórészt
• alapfogalmak: diavetítés, 67 dia
• centrifugálkompresszor mikroturbinákhoz - szénszálas járókereket javasol
• free és opensource CFD szoftverek