渦輪壓縮機(jī)的工作原理是什么？

渦輪壓縮機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)，利用動(dòng)、靜渦旋盤(pán)的相對(duì)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成封閉容積的連續(xù)變化來(lái)壓縮氣體。

它主要有離心式、軸流式和渦旋式三種。

離心式壓氣機(jī)由若干級(jí)組成，包括轉(zhuǎn)子葉片、定子擴(kuò)壓氣和出氣蝸殼。工作時(shí)，利用離心葉輪產(chǎn)生離心力將空氣甩出從而加速，再通過(guò)擴(kuò)壓器和出氣蝸殼將動(dòng)壓轉(zhuǎn)為靜壓。優(yōu)點(diǎn)是體積小重量輕、容易建造、葉片強(qiáng)壯不易損壞，缺點(diǎn)是壓縮效率低、輸出功率低。

軸流式壓氣機(jī)由定子葉片和轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)成一級(jí)，沒(méi)有出氣蝸殼，其原理是利用伯努利原理，通過(guò)葉片擴(kuò)散使空氣流速降低、壓力增大。優(yōu)點(diǎn)是輸出功率大、動(dòng)力/重量比高、壓縮效率高且可改良，缺點(diǎn)是體積過(guò)于龐大。

渦旋式壓縮機(jī)壓縮部件由動(dòng)渦旋盤(pán)和靜渦旋組成，工作時(shí)氣體進(jìn)入殼體，在葉輪作用下被壓縮，同時(shí)通過(guò)一些裝置實(shí)現(xiàn)氣油分離或減少夾帶的油。

渦輪壓縮機(jī)的工作原理還基于氣體的動(dòng)量傳遞。氣體進(jìn)入壓縮機(jī)先經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器，速度降低壓力增加，然后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片，速度進(jìn)一步增加，最后通過(guò)定子將其引導(dǎo)出壓縮機(jī)，在此過(guò)程中，氣體壓力和溫度都提高。

進(jìn)氣時(shí)，氣體通過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入壓氣機(jī)，隨著轉(zhuǎn)速增加，渦輪葉片加速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)氣體壓縮，壓縮后的氣體通過(guò)排氣口排出。

渦輪壓縮機(jī)具有高效性、可靠性、安全性等優(yōu)勢(shì)，廣泛用于航空、汽車、工業(yè)制造等領(lǐng)域。