Khám phá những điều ít ai biết về máy nén khí hướng trục

Máy nén khí hướng trục đóng vai trò quan trọng không kém các loại máy bơm khí nén khác. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về thiết bị này. Chính vì vậy, bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin hữu ích mà bạn không nên bỏ qua.

Máy nén khí hướng trục đóng vai trò quan trọng không kém các loại máy bơm khí nén khác. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về thiết bị này. Chính vì vậy, bài viết dưới đây sẽ cung cấp thông tin hữu ích mà bạn không nên bỏ qua.

Máy nén khí hướng trục là gì?

may-nen-khi-huong-truc-1

Máy nén khí dọc trục có vai trò đặc biệt quan trọng trong cuộc sống nhưng không phải ai cũng biết

Máy nén khí hướng trục còn được gọi là máy bơm khí nén dọc trục hay máy nén dọc trục. Đây là loại máy nén khí mà dòng lưu chất chủ yếu chạy song song trục quay.

Dòng máy này có khối lượng lớn và hiệu suất làm việc cao, nhưng độ tăng áp suất trên mỗi tầng nhỏ hơn máy bơm khí nén ly tâm.

Thiết bị được áp dụng rộng rãi trong các tua bin khí, đặc biệt là trong các động cơ của máy bay phản lực. Trong đó, các động cơ sử dụng máy nén dọc trục đều được gọi là động cơ dọc trục.

Nhìn chung, hầu hết các động cơ hiện đại đều là loại dọc trục. Tuy nhiên, trong các máy bay trực trăng thì máy nén được sử dụng là loại máy nén khí ly tâm do chúng có kích thước nhỏ hơn máy nén dọc trục.

Nguyên lý hoạt động của máy nén dọc trục

Máy nén khí hướng trục hoạt động dựa trên sự chuyển đổi động năng thành áp suất trong các dãy cánh tĩnh stator hoặc trong các dãy cánh động cơ rotor; cũng có thể là ở trong cả hai dãy cánh của tầng, trong đó ở dãy cánh động năng toàn phần sẽ tăng lên nhờ cơ công được dẫn vào từ rotor.

Tầng của máy nén theo nguyên lý động học có thể xét như tầng cánh ngọc với tầng cánh của tuốc bin, nhờ đó dòng không khí nhận được cơ năng của rotor tuốc bin, làm cho động năng của nó tăng lên rồi chuyển động dần thành thế năng áp suất của dòng không khí.

Có thể thấy, độ nén của mỗi tầng cánh thường nhỏ hơn so với độ nén của máy bơm khí nén ly tâm. Bên cạnh đó, rotor của máy nén dọc trục có thể là loại tang trống, giống như dạng tang trống ở tuốc bin hơi loại phản lực hoặc loại trục có lắp đĩa ở tuốc bin của máy bay.

Đặc điểm của thiết bị nén khí dọc trục

may-nen-khi-huong-truc-2

Máy nén khí hướng trục về bản chất giống như một tua bin hơi đảo ngược

Xét về mặt bản chất thì máy nén dọc trục giống như một tua bin hơi đảo ngược. Thay vì lượng khí nén có áp suất cao đi vào tua bin và làm nó quay để tạo ra năng lượng, thì ở dòng máy này, năng lượng được cấp từ bên ngoài để làm quay hệ thống và nén khí.

Thông thường, một máy nén dọc trục sẽ có một rotor, nó giống như một cái quạt có các cánh viền xung quanh, tiếp đến là các bộ cánh tĩnh, được gọi là stator.

Nhìn chung, các cánh máy nén/cánh hướng đều có tiết diện tương đối phẳng, còn cánh của tua bin thì có độ uốn cong đáng kể.

Mỗi một cặp rotor và stato được gọi là một tầng và hầu hết các máy nén hướng trục đều có nhiều tầng bố trí dọc theo trục. Trong đó, các cánh của stator là yếu tố cần thiết nhằm đảm bảo hiệu suất hợp lý của máy nén, nếu không có các cánh này thì lượng khí có thể thoát qua cánh của rotor, điều này làm giảm hiệu suất làm việc.

Các tầng nén sau thường có kích thước nhỏ hơn tầng trước vì thể tích khí đã bị giảm xuống do bị nén ở tầng trước. Chính vì vậy, thiết bị này thường có dạng hình nón và có kích thước lớn nhất ở phần đầu vào. Một máy nén dọc trục thường có từ 9 đến 15 tầng.

Thiết bị này thường có diện tích mặt trước nhỏ nên lực cản phía trước và theo hướng ra của dòng sẽ nhỏ, nên chúng được dùng trong thiết bị tuốc bin máy bay.

Hiện nay, trong các động cơ máy bay phản lực, máy nén dọc trục được cấp năng lượng từ tua bin đặt ở phần khói thoát và sẽ sử dụng một phần năng lượng này để giúp máy bay hoạt động.Trong các hệ thống như vậy thì thiết bị này sẽ sử dụng khoảng 60% đến 65% năng lượng của động cơ để làm việc.

Nhược điểm của máy nén dọc trục là có trọng lượng lớn và giá thành khá cao so với các loại máy nén khí khác trên thị trường.

Trên đây là những thông tin liên quan đến máy nén khí hướng trục mà bạn không thể bỏ qua, từ đó hiểu thêm về một loại máy nén khí khác ngoài các dòng máy bơm khí nén thông thường.

Tin liên quan