کمپرسور محوری دستگاهی است که میتوان بهصورت پیوسته گازها را فشرده کند. کمپرسور محوری، دوار و بر پایه ایرفویل است که در آن گاز یا سیال کاری موازی با محور دوران جریان دارد. این کمپرسور از کمپرسورهای دوار دیگر مانند کمپرسورهای سانتریفیوژی، کمپرسورهای محور سانتریفیوژی و کمپرسورهای جریان مخلوط متفاوت است. مقدار انرژی سیال با جریان یافتن در کمپرسور به دلیل دوران پرهها که منجر به اعمال گشتاور بر سیال میشود، افزایش مییابد. پرههای ساکن سیال را آرام میکنند و جز محیطی جریان را به فشار تبدیل میکنند. کمپرسورها معمولا توسط موتور الکتریکی یا بخار یا توربین گاز رانده میشوند.
کمپرسورهای جریان محوری جریانی پیوسته از گاز متراکم تولید کرده و بازده و دبی جرمی زیادی با توجه بهاندازه و سطح مقطع خود دارند. ولیکن این کمپرسورها نیازمند چندین ردیف ایرفویل برای افزایش فشار زیاد هستند و همین امر موجب پیچیده و گرانتر شدن این کمپرسورها نسبت به طراحیهای دیگر میشود.
کمپرسورهای محوری بهعنوان جزئی جدانشدنی از طراحی توربینهای گازی بزرگ مانند موتورهای جت، موتورهای کشتی سرعت زیاد و نیروگاههای تولید برق ابعاد کوچک هستند. همچنین این کمپرسورها در کاربردهای صنعتی مانند نیروگاههای جدایش هوای حجم زیاد، کوره انفجاری هوا و هیدروژن زدایی پروپان استفاده میشوند. به دلیل توان زیاد، قابلیت اطمینان بالا و روند کاری انعطافپذیر در موتورهای فضاپیماها نیز استفاده میشوند.
- طراحی
افزایش در فشار تولید شده در یک مرحله محدود بهسرعت نسبی بین روتور و سیال و توانایی چرخاندن و دیفیوژن ایرفویل است. یک مرحله معمول در کمپرسورهای تجاری، افزایش فشاری بین 15 تا 60% (نسبت فشار بین 1.15 تا 1.6) در شرایط طراحی با راندمان پلی تروپیک در ناحیه 90 تا 95% تولید میکند. برای رسیدن به نسبت فشارهای مختلف، کمپرسورهای محوری با تعداد مراحل و سرعتهای دوار متفاوت طراحی میشوند. طراحی ایرفویل ها برای سرعتهای مشخص بهینه و سازگار میشود. اگرچه کمپرسورها قادر به شرایط کاری دیگر مانند سرعت یا نسبت فشار مختلف هستند، ولیکن این مسئله میتواند موجب کاهش بازده یا حتی آسیب و شکست کمپرسور است که اصطلاحا با عنوان Compressor Stall و Pressure surge شناخته میشوند. موتورهای جت مدرن از یک سری کمپرسور تشکیلشدهاند که در سرعتهای مختلف کار میکنند.