活塞发动机的增压涡轮为什么普遍是离心式而没有轴流式的？ 第1页

相比轴流压气机，离心压气机单级增压比大。但是离心压气机在高流速大流量状态下不如轴流（因为要拐弯）。

汽车涡轮增压流量不大，且受限于空间尺寸，汽车用离心压气机更合适。

离心式之所以广泛通用，是因为单级的离心就可以达到三到六级级轴流式的增压水准（higher pressure rise per stage）,而且这样相比成本少，重量也没三级以上的轴流式重。

离心式的优点有以下五点

1.每个级的压力提升高

2.较大转速范围内都能有很高的效率

3.制造简单，成本低廉

4.重量轻，而且

5.启动功率要求低

单级压比

气流在进入离心式压缩机时的直径远远小于离开时的直径，（根据欧拉公式）因此压比可以非常高，单级压比超过2的涡轮在汽车上一点都不罕见，而实验室中离心式压缩机单级可以达到13倍压比，轴的动态性能是主要瓶颈。

轴流式压缩机因为气流进入和离开叶片流场时直径几乎没变化，所以叶片做功压缩能力很有限。

理论上亚音速压气机单级不可能超过1.8倍压比，而跨音速叶片可以达到1.8，但以现在人类的科技水平也到此为止，再高的速度会带来更高的损失和对叶片结构、材料更大的挑战。

亚音速压气机叶片靠流体转向来做功压缩：

跨音速压气机叶片的超音速区靠激波来压缩：

效率

因为离心式压缩机从转子出来的气是带旋的，需要一个整流消除气体自旋（汽车涡轮很多都省去了这个步骤）。其次，从转子出来的气是径向向外流动的，不管接下来是继续压缩还是要导入燃烧室或者什么需要将气体转向。这么长的流道，还要流体导向，降低了整机效率。

而轴流式压缩机，气流经过了转子马上就是定子然后就是下一级转子，这样效率当然高多了。

成本

虽然性能优良的离心式压缩机造价不菲，但是轴流式压缩机更贵啊！

一台航空发动机可以有上千甚至几千片压缩机叶片，这玩意都是精锻钛合金的（除了最后后一级是镍基合金或钛铝合金）。就算是整体加工的，或者把叶片摩擦焊搞到一起做成整体叶盘，依旧非常昂贵！

而且因为声学和轴动态性能的原因，轴流式压缩机的设计难度远高于离心式。

其它

因为离心式压缩机本来是个大饼子，再加上还得接一个径向扩张的流道，这玩意迎风面积很大，在现代干线客机发动机上不存在任何应用，以及现代主流空优战斗机也没有用它的。但是在小的航空发动机，或者老一些的型号，这东西也很常见。

离心式压缩机还有一个优势，喘振裕度比轴流式大得多，翻译一下就是，皮实，用起来不娇气。

那喘振是啥呢？