Compressore: differenze tra le versioni

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Originariamente limitati alle portate medio-grandi e basse prevalenze, si sono sempre più affermati per il loro buon 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 [[Radiante|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_p''' può essere considerata scomposta in una componente '''V_t''' tangenziale alla paletta ed in una componente radiale '''V_r'''. Queste due velocità, o le relative quantità di moto, definiscono portata e prevalenza del compressore centrifugo.

Molto usati nelle applicazioni di processo e per applicazioni in cui si voglia evitare ogni contaminazione del gas pompato con fluidi o solidi - non richiede infatti lubrificazione lato gas, in quanto gli alberi sono a sbalzo, come del resto nelle pompe centrifughe - consentono buoni rapporti di compressione per stadio (fino a 10 : 1 per i compressori radiali) e solitamente non minori di 1,5. Per contro è più complicato realizzare macchine pluristadio, a causa della necessità di inserire raddrizzatori di flusso tra una girante e l'altra. Per mantenere questi rapporti di compressione, le velocità in uscita dalla girante sono dell'ordine di [[mach]] 1, e di conseguenza questi compressori funzionano vicino a quello che viene definito '''limite di pompaggio''' (''surge limit''). Per comprendere ciò, si consideri che a mach 1 la portata attraverso una sezione non dipende più dalla differenza di pressione tra monte e valle di tale sezione, ma solo dall'area della stessa. Quando la velocità sonica viene raggiunta in uscita dalla girante, quindi, non è più possibile modulare la portata del compressore. Si crea quindi una zona di pressione elevata nella girante stessa, e il gas riduce quindi il proprio [[volume specifico]]; si scende quindi al disotto della velocità sonica e si consente il passaggio del gas, fino a quando (dopo centesimi o decimi di secondo) le condizioni ipersoniche si ripresentano. Si ha allora una serie di onde di pressione pericolose per l'integrità meccanica del compressore (e evidentemente deleterie per le prestazioni), specie se si stabilisce qualche [[risonanza]] con elementi meccanici strutturali. Queste macchine sono quindi protette contro questa evenienza, normalmente prevedendo un riciclo da mandata ad aspirazione in modo da ridurre la prevalenza a parità di portata.

Questi compressori sono a volte usati negli impianti turbogas, in sostituzione dei compressori assiali. Date le loro caratteristiche di ingombro essenzialmente radiale, non sono particolarmente adatti ai motori per uso aeronautico, per il quale sono stati utilizzati solo occasionalmente, essendo preferibili i compressori assiali (vedi sotto).