Compressore: differenze tra le versioni
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Nel seguito viene citato il ''rapporto di compressione''. Questo è definito come rapporto tra la pressione assoluta di mandata e la pressione assoluta di ingresso, in unità coerenti. ed è quindi un numero puro, usualmente espresso in forma frazionaria (ad es. con 2 : 1 si intende un rapporto di compressione pari a 2).
==Storia==
L'invenzione del [[mantice]] è certamente antichissima, ed è probabilmente precedente a quella del forno fusorio - ossia risale all'età del rame. Il mantice è quindi la forma più antica di compressore (nel caso, d'[[aria]]) usata dall'uomo.
Nel [[1650]] [[Otto von Guericke]] dimostrò, con la [[sfera di Magdeburgo]], l'effetto della pressione atmosferica. Ciò fu permesso dalla sua precedente invenzione ([[1647]]) di una pompa a vuoto manuale a pistone.
La compressione rimase argomento di laboratorio ancora per qualche tempo, finché la necessita di ventilazione delle miniere, che già nel [[XVII secolo]] avevano raggiunto profondità ragguardevoli, non creò la necessità di disporre di aria compressa da far circolare in tubazioni.
I compressori usati erano di tipo alternativo, particolarmente adatti ad essere mossi dai [[motore a vapore|motori a vapore]] dell'epoca, sempre di tipo alternativo. I compressori alternativi sono rimasti nell'uso probabilmente come i più comuni, e in tempi più recenti sono stati affiancati da altri tipi, sia volumetrici che dinamici.
==Tipi di compressore==
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=== Compressori volumetrici ===
Hanno in genere la caratteristica (che può essere un vantaggio o uno svantaggio) di avere portata direttamente proporzionale alla velocità di rotazione e rapporto di compressione indipendente da questo.▼
▲Hanno in genere la caratteristica (che può essere un vantaggio o uno svantaggio) di avere portata direttamente proporzionale alla velocità di rotazione e rapporto di compressione indipendente da questo
==== Compressore alternativo ====
Sono certamente i più comuni, sia per uso civile che industriale. Anche nelle applicazioni di processo : in fondo, il motore a scoppio è un compressore alternativo dell'aria (o della miscela aria-benzina).
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==== Compressore a vite ====
Nel '''compressore a vite''', due viti a passo inverso e di diametro differente imboccano l'una sull'altra, in modo da creare una cavità che progressivamente si sposta dalla zona di aspirazione a quella di mandata, comprimendo così il gas.
Rispetto ai compressori alternativi hanno il vantaggio di una meccanica più semplice - il moto è continuo - e quindi minori sollecitazioni meccaniche. Si possono ottenere rapporti di compressione minori, ma comunque elevati (3 : 1 - 4 : 1), ed è comunque possibile porre più stadi in serie. Il rendimento meccanico è superiore agli alternativi, e quindi per applicazioni medio-grandi sono preferibili a questi ultimi.
=== Compressori dinamici ===
==== Compressore centrifugo ====
Originariamente limitati alle grandi portate e basse prevalenze, si sono sempre più affermati per il loro alto rendimento, bassa rumorosità. Di concezione simile alle [[Pompa fluidodinamica|pompe centrifughe]], ruotano evidentemente a velocità assai più alte - ovvio, se si considera che i gas hanno massa specifica pari a circa 1/1000 di quella dei liquidi. Le velocità di rotazione sono quindi dell'ordine delle migliaia di [[rad/s]]. [[Image:Centrifugal_2.png|thumb|left|Fig. 8 : Triangolo delle velocità in un compressore centrifugo]]Il principio di funzionamento è riportato in figura 8 ; la velocità (vettoriale) periferica '''V<sub>p</sub>''' può essere considerata scomposta in una componente '''V<sub>t</sub>''' tangenziale alla paletta ed in una componente radiale '''V<sub>r</sub>'''. Queste due velocità, o le relative quantità di moto, definiscono portata e prevalenza del compressore centrifugo.
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==== Compressore assiale ====
[[Image:Axial_velocity.png|thumb|left|Fig. 10 : Triangolo delle velocità in un compressore assiale]]
Il profilo dinamico di un compressore centrifugo può essere riportato dal piano perpendicolare all'asse di rotazione a quello parallelo allo stesso. Si ha allora una configurazione delle velocità come riportato in figura. Si ottiene quindi una compressione del gas, con rapporto relativamente basso, e comunque funzione del profilo delle palette e della velocità angolare. Una macchina di questo tipo si chiama '''compressore assiale''' in quanto la direzione del moto del gas non è radiale come nel compressore centrifugo, ma longitudinale.
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