Den aksiale kompressoren er en komprimeringsmekanisme hvis gasstrømmer, stadig mer komprimert, følger rotasjonsaksen, og hvis utgangsvæske har en radial bevegelse. Den aksiale kompressoren genererer en kontinuerlig strøm av komprimert gass og gir høy effektivitet for en gitt tetthet og en gitt kompressorseksjon . Det er nødvendig å ha flere trinn av bladene for å oppnå høyt trykk og kompresjonsforhold som tilsvarer dem til en sentrifugalkompressor .
En aksial kompressor består av roterende og statiske elementer:
Bildet motsatt beskriver fartsdiagrammet mellom rotoren og statoren:
Økningen i kompresjonsforhold for et enkelt trinn er begrenset av den relative hastigheten mellom rotoren og væsken, og knivenes geometri. Trinnet til en kompressor av en sivil motor gir verdier mellom 1,15 og 1,6, i optimal brukstilstand. For å øke disse verdiene øker vi antall trinn på den aksiale kompressoren og rotasjonshastigheten.
Knivenes profil er optimalisert for å respektere kompressortrinnets bruksområde. Et høyere kompresjonsforhold per trinn er mulig hvis den relative hastigheten mellom væsken og rotorene er overlyd. Dette oppnås imidlertid på bekostning av effektivitet og brukervennlighet.
Slike kompressorer, med trykkforhold på 2 per trinn, brukes bare for å minimere kompressorstørrelse, vekt eller kompleksitet. Dette er grunnen til at disse teknologiene er reservert for militære fly.
Selv om kompressorer kan operere under forskjellige strømningsregimer (rotasjonshastighet, kompresjonsforhold osv.), Har dette effekten av å straffe effektiviteten, eller til og med at driften stopper.
Stopp av driften er forårsaket av den aerodynamiske stansen av væsken på rotoren og forårsaker utseendet til en aerodynamisk plugg som kalles pumping . Pumping er et farlig fenomen for kompressoren fordi det kan føre til at knivene knekker. Moderne turbojet bruker en serie kompressorer som roterer med forskjellige hastigheter (montering med enkelt eller dobbelt karosseri ) for å oppnå et kompresjonsforhold på 40 for å drive forbrenningskammeret.
De første aksiale kompressorene ga lav effektivitet, og mange artikler sa at det ville være umulig å reise med et fly utstyrt med en jetmotor.
Det endret seg da Alan Arnold Griffith publiserte artikkel aerodynamisk teori for design av en turbin ( An Aerodynamic Theory of Turbine Design ) i 1926, og bemerket at kompressorens dårlige ytelse hadde den flate geometrien til bladene, noe som forårsaket en aerodynamisk stall ).
Han beviste at med bruk av profilerte kniver økte effektiviteten til det punktet at det ble mulig å reise med fly utstyrt med en jetmotor.
Han avsluttet artikkelen med et diagram over en motor utstyrt med en andre turbin som var koblet til en propell.
Kompresjonstrinn
Forbrenningskammer
Turbin
Driften av kompressoren til jetmotorer oppfyller forskjellige bruksbetingelser:
Alle kompressorer har et kompresjonsforhold knyttet til rotasjonshastigheten og antall trinn. De første motorene ble designet enkelt. Det ble derfor brukt en stor kompressor (flere trinn) enkeltlegeme som roterte i samme hastighet. Utviklingen av motorene var tillegg av en ny turbin og delingen av kompressoren i lavtrykk og høyt trykk , sistnevnte gikk raskere. Denne såkalte dobbelkroppsdesignen fører til en markant forbedring av effektiviteten.