Etude théorique d’un compresseur centrifuge
L’étude des pompes centrifuges peut être dans certaines mesures, transposée au domaine des compresseurs centrifuges, mais la compressibilité des gaz, introduit un élément de complexité.
L’augmentation de la pression statique est due à l’auto-compression causée par l’action centrifuge. Ceci est analogue à l’effet gravitationnel, c’est-à-dire dans une colonne le liquide en hauteur exerce une pression sur le liquide en dessous. La pression statique produite dans l’impulseur est égale à la hauteur statique, qui serait produite par une colonne équivalente gravitationnelle. Si nous supposons que les pales de l’impulseur sont radiales et que le diamètre d’entrée de l’impulseur est petit, la hauteur statique h développée dans le passage roue pour un seul étage est donnée par:

Où h = hauteur statique développée en mètre.
V= vitesse périphérique de l’impulseur ou vitesse de pointe en m/s. g= accélération due à la pesanteur en m/s².
L’augmentation de la pression ∆P totale engendrée par l’écoulement du gaz à travers le passage est donnée par la formule:

ρ=densité du fluide
Dans le bilan énergétique du compresseur, nous obtenons d’un écoulement constant l’équation d’énergie suivante:

Où
Q = énergie thermique échangée de i à e
W = énergie mécanique échangée de i à e m = débit massique du fluide
Vi, Ve = vitesses d’entrée et de sortie du fluide.
Zi, Ze = Hauteurs géométriques
Si on néglige les changements dans l’énergie cinétique et potentielle, l’équation ci-dessus devient :

Dans un compresseur centrifuge, le taux de transfert de chaleur Q est normalement négligeable (comme la surface disponible pour le transfert de chaleur est faible) par rapport à d’autres termes d’énergie, donc le travail fourni par compresseur pour la compression adiabatique est donné par l’équation suivante:

L’équation ci-dessus est valable pour les deux cas : réversible et irréversible. Dans un cas réversible, la compression adiabatique, la puissance