Sentrifugal pumpe Speed ​​Limit

Radial pumper - en betegnelse som omfatter både sentrifugal kompressorer og sentrifugalpumper - har blitt brukt på motorene i mer enn et århundre, men i de senere år, har de steget til prominence som den mest populære power-adder gjennom tidene. Mens enkel og robust ved design, sentrifugal kompressor og sentrifugal væske pumpe har begrensninger når det gjelder produksjon og rpm potensial.

Grunnleggende kompressor

Hvis du noen gang har ridd på det spinnende karneval ride som tvinger deg opp og mot en vegg, du er ganske kjent med effekten av sentrifugal press. En sentrifugalpumpe trekker luft inn gjennom sentrum av kompressorhjulet, og deretter spinner den utover mot en sak rundt bladene. Air, blir det meste tomt rom, klemmer ned til et mindre volum når den treffer veggen. Denne komprimerte luft strømmer i etuiet og ut av utløpet.

Blade Grenser

En radialkompressor endelige hastighetsgrense kommer vanligvis ved hjelp av bladene. Kompressoren hjulet selv opplever også sentrifugalkraften som den spinner, effektivt forårsaker bladene på sine ekstremiteter "veie" mer enn de nærmere sentrum. På et tidspunkt, vil bladene bli så "tung", de vil rive rett ut av navet. Når hjulet mister en enkelt blad, det går fort ut av balanse og går i oppløsning - vel, eksploderer - kort tid etterpå.

Seal Grenser

Den gjennomsnittlige sentrifugalpumpe spinner meget rask - oppover fra 150000 rpm i en typisk turbolader - og slike hastigheter skape en enorm mengde av friksjonen i lagrene. Normalt lagrene vil være beskyttet av en pute av olje, holde dem ute av direkte kontakt med hverandre. Men på et tidspunkt, har kompressoren skaftet for å passere gjennom en "tørr" tetning som holder oljen i. Få turbospinne raskt nok og lenge nok, og det vil smelte den indre overflate av tetningen.

peiling Grenser

Lagrene er vanligvis ikke den første til å gå, først og fremst fordi smøring bidrar til å holde dem kjølig og adskilt. Lageret Problemet har en tendens til å følge tetningssvikt. Den ekstreme vakuum rundt kompressoren akselen vil suge oljen ut av turboen, og sender det gjennom motoren og slippe oljetrykk på kompressorlagrene. Når det skjer, dine kompressorlagrene er ikke lang for denne verden.

Design Grenser

Turboer og andre sentrifugal kompressorer er vanligvis ikke konstruert for å bare rev før de eksploderer. En veivaksel drevet kompressor er lett å modulere, enten ved å endre fortanningen i kompressoren eller endre diameteren av kompressorhjulet. Eksos-drevet turboer er litt mer komplisert, men generelt ansette en av to metoder. Den første er å nøye justere eksosturbinen slik at den kan bare spinne så fort før du kjører ut av flyt volum, og den andre er å omdirigere avgasser rundt turbinhjulet ved hjelp av en wastegate.

kompressor Surge

Mens det er ikke teknisk sett en "fartsgrense" ting, gjør bølge i sentrifugalkompressor bære noen spesielle hensyn. Surge skjer når kompressorens utgangslinjetrykket overstiger kompressorens muligheten til å legge energi. Når lufttrykket i systemet overvinner kompressoren stanser kompressoren hjulet i sporene sine og kan faktisk kjører bakover for å lette trykket. I bilindustrien, vil dette vanligvis skje når du løfter av gassen - og dermed lukke strupeplater - for å skifte. Løsningen er å installere en trykkavlastende "dumpventil" i inntaket kanalen for å slippe overtrykket før turboen kan gå inn surge.

Flytende sentrifugalpumpe Grenser

Flytende radial pumper - vann og servopumper være gode eksempler - kan lide av samme slags lagersvikt som luftpumper men ikke spinne nesten raskt nok til å eksplodere. Væsken pumpens fartsgrense kommer i form av kavitasjon, noe som skjer når væsken ikke kan renne inn bak bladet så fort som det går ut. Den raskt fallende trykk bak bladene fører væsken til å fordampe og pop, la ut en liten sonisk boom. Dette er effektivt det samme som skjer når du kommer inn i servostyringen, og hvorfor pumper sutre når de er lite væske.