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Concept
Compresseur axial
Résumé
Le compresseur axial est un type de compresseur mécanique dont le flux gazeux, de plus en plus comprimé, suit l'axe de rotation, et dont le fluide de sortie a un mouvement axial. Le compresseur axial génère un flux continu de gaz comprimé . Il est nécessaire d'avoir plusieurs étages de d'aubes pour obtenir des pressions élevées et des taux de compression équivalents à ceux d'un compresseur centrifuge.
Un compresseur axial est composé d'éléments en rotation et d'éléments statiques:
l'arbre central, guidé par des paliers et une butée, est composé d'anneaux composés eux-mêmes d'aubes rotoriques et statoriques. L'ensemble est un montage alternant des rotors et des stators. On appelle un étage, un disque de rotor suivi d'un disque de stator ;
l'étage rotorique accélère l'écoulement du fluide grâce à l'énergie transmise par l'arbre de transmission ;
l'étage statorique transforme l'énergie cinétique en pression via la forme du stator ;
la section entre le rotor et le carter du compresseur diminue pour maintenir un flux de fluide constant au fur et à mesure de la compression, et conserver le flux dans le sens axial du moteur.
thumb|upright|Diagramme des vitesses
L'image ci-contre décrit le diagramme des vitesses entre le rotor et le stator :
U : vitesse de rotation du rotor,
Ua1 : vitesse axiale de la vapeur à l'entrée du rotor (sortie aube d'entrée ou précédent stator),
Ua2 : vitesse axiale de la vapeur à la sortie du rotor,
W1 : vitesse relative d'entrée de la vapeur dans le rotor (référentiel du rotor),
W2 : vitesse relative de la vapeur dans le stator (référentiel du rotor),
U2 : vitesse absolue en sortie du rotor,
U1 : vitesse absolue en sortie du stator.
L'augmentation du taux de compression pour un seul étage est limitée par la vitesse relative entre le rotor et le fluide, et la géométrie des aubes. L'étage d'un compresseur d'un moteur civil donne des valeurs entre 1,15 et 1,6, en condition optimale d'utilisation. Pour augmenter ces valeurs, on augmente le nombre d'étages du compresseur axial, et la vitesse de rotation.
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