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Compresor centrífugo.

Inglés: centrifugal compressor, compresor wheel.

 En la técnica de los supe cargadores, y turbo cargadores, se da este nombre a una rueda con alabes curvados que gira a mas de 100 000 rpm para comprimir el aire que circula en forma continua lo que hace necesario el empleo de multiplicadores de rpm cuando son conducidos por el cigüeñal.

La fuerza que comprime el aire en los compresores centrífugos proviene de una rueda compresora centrifuga ("Compressor Wheel") que impulsa radialmente el aire hacia la periferia de la rueda mientras simultáneamente introduce el aire a través de una restricción que forma parte del llamado caracol o carcasa de admisión.

La compresión tiene lugar a través de todo el perímetro de la rueda compresora. El poder de la fuerza centrifuga puede exceder las 100 000 gravedades, esto es el equivalente de una onza transformada en un peso de 2.5 toneladas.

Los compresores centrífugos acumulan las moléculas de aire en el centro de la rueda giratoria que las expulsa radialmente hacia fuera. El colector en forma de caracol dirige el aire hacia el motor, el progresivo aumento del diámetro de la sección del caracol, desacelera el flujo y aumenta la presión.

Mientras más prolongado sea el contacto del aire con la rueda compresora mayor será la aceleración. Consecuentemente, con un compresor centrífugo es posible obtener relaciones de compresión de hasta 4;1 en una sola etapa.

A causa de que el compresor centrífugo debe ser revolucionado a elevadísimas RPMs, es difícil impulsarlo desde el cigüeñal. Por ejemplo, un compresor capaz de suministrar una relación de compresión de 3:1 con una capacidad lo suficientemente grande como para un motor de 5 litros debe girar aproximadamente a 115 000 rpm. Esto necesitaría una relación de engranajes de 23:1 con el motor girando a 5000 rpm. Esto es impráctico por algunas razones. El costo de la transmisión es uno. También, los súbditos cambios en la velocidad del motor durante el cambio de marchas requerirían de un embrague de deslizamiento u otro dispositivo de amortiguamiento de otro modo el cambio de la velocidad podría destruir los engranajes de la transmisión del supe cargador. Este problema se soluciona con una transmisión de velocidad variable.

Una categoría especial de supe compresor centrífugo es el llamado turbo cargador o sencillamente "turbo". En este, la rueda compresora se monta en el mismo eje de la turbina. El turbo no toma energía mecánica útil del cigüeñal porque la turbina es accionada por los gases de escape esta ventaja mas su menor costo han hecho del turbo el sistema más difundido para sobrealimentar el motor.

LA TEMPERATURA del aire cuando sale del compresor centrífugo debe elevarse una cierta cantidad dependiendo de la relación de presión. Esta es la elevación ideal de temperatura. La medida real sin embargo es siempre más elevada que lo que el cálculo termodinámico indica.

La elevación teórica de la temperatura se calcula con la formula:

T2 / T1 = (P2 / P1) ^0.286

Donde:
T1= temperatura ambiente del aire (a la entrada del turbo) (ºK)
T2 = temperatura teórica del aire a la salida del turbo (ºK)
P1 = presión absoluta real en la boca de entrada del turbo
P2 = presión absoluta real en la boca de salida del turbo

NOTA: la presión absoluta real en la boca de entrada del turbo es igual a la presión barométrica, mientras que la presión absoluta real en la boca del salida del turbo es igual a la presión barométrica mas la "boost pressure", esta ultima puedes tomar directamente de la lectura de un manómetro corriente.

 

COMPRESOR CENTRIFUGO DE AIRE

 


Ver también:
- eficiencia del compresor centrÍfugo

-          temperatura de compresión

- turbocargador

 

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