축류 압축기에서 정익(STATOR)의 주목적은 무엇인가?

축류 압축기의 정익(STATOR)은 압축기의 전방에서 흡입된 공기의 속도를 감소시킴으로써 압력을 상승시키는 역할을한다. 축류압축기는 ROTOR & STATOR로 구성되며 STATOR는 압축기의 외부케이스의 역할을하며 안쪽에 많은 STATOR BLADE(VANE)를 장착되어있다.

축류압축기는 단면적에 비해 많은 양의 공기를 흡입할 수 있고, 전압력비와 압축기 효율이 높기 때문에 고성능기관에 사용되는 반면에 구조가 복잡하고 작동이 예민하며 FOD 손상이 치명적인 단점이 있다.

메카니즘은 다음과 같다.

ROTOR의 각 ROOT사이에 공기 통로를 형성하고, 이 공기 통로 단면은 입구가 좁고 출구가 넓게 설계되어있다. 유입공기가 이통로를 지나면 베르누이정리(BernoulliTheorem)에 의한 확산작용에 의해 유압공기의 속도에너지의 일부가 압력에너지로 변화되기 때문에 속도가 감소하고 압력의 증가를 얻을수 있다.

STATOR & ROTOR 모두 같은 모양의 구조를 하고 모두 압축기능을 하게 된다.

확산으로 감소한 유입공기의 속도는 ROTOR의 회전운동에 의해 회복된다.

※베르누이정리(Bernoulli'stheorem) :유체의유속(流速)과압력의관계를수량적으로나타낸법칙.

유체역학의 기본법칙중 하나이며, 1738년 D.베르누이가 발표하였다. 예를들면 굵기가 다른 유리관속에서 물의 수면 높이를 관찰했을때, 굵은쪽 유리관에 연결된 물기둥은 그높이가 낮아지고, 가는쪽 유리관에 연결된 물기둥은 높이가 높아지는 현상을 관찰할 수있다. 유체는 좁은 통로를 흐를 때 속력이 증가하고 넓은 통로를 흐를 때 속력이 감소한다.  유체의 속력이 증가하면 압력이 낮아지고, 반대로 속력이 감소하면 압력이 높아지는데, 이것을 베르누이의 정리라고 한다. 압력이 커지면 대기압이 물기둥을 더 세게 누르므로 물기둥의 높이가 낮아지고, 압력이 낮아지면 대기압이 물기둥을 약하게 누르므로 물기둥의 높이는 높아진다. 따라서 유속이 빠를수록 압력이 낮고, 유속이 느릴수록 압력이 높아지므로 압력을 측정하면 유속을 알수 있다.

이정리는 유체의 위치에너지와 운동에너지의 합이 항상 일정하다는 내용을 포함하고 있다. 그러나 이법칙은 점성을 무시할 수 있는 완전유체가 규칙적으로 흐르는경우에만  적용할 수 있고, 실제 유체에 대해서는 적당히 변형된다. 일반적으로 차압식유량계(差壓式流量計)라고하는 유량측정장치는 이원리를이용한것이다.