A turbomáquina é aquela que transfere energia para o fluxo contínuo de um fluido através da ação dinâmica das pás sobre o rotor em rotação, ou que promove a rotação das pás pela energia proveniente do fluido. Em uma turbomáquina, as pás rotativas realizam trabalho positivo ou negativo sobre o fluido, aumentando ou diminuindo sua pressão. A turbomáquina se divide em duas categorias principais: uma é a máquina motora, na qual o fluido absorve energia para aumentar a pressão ou a altura manométrica, como bombas de palhetas e ventiladores; a outra é a máquina motriz, na qual o fluido se expande, reduzindo a pressão ou a altura manométrica, para gerar energia, como turbinas a vapor e turbinas hidráulicas. A máquina motriz é chamada de turbina, e a máquina motora é chamada de máquina de turbina a fluido com pás.
De acordo com os diferentes princípios de funcionamento, os ventiladores podem ser classificados em ventiladores de pás e ventiladores volumétricos. Os ventiladores de pás podem ser divididos em ventiladores de fluxo axial, ventiladores centrífugos e ventiladores de fluxo misto. Quanto à pressão, podem ser classificados em sopradores, compressores e ventiladores de exaustão. A norma JB/T2977-92, vigente na indústria mecânica, define: Ventilador: aquele cuja entrada de ar é em condições normais, com pressão de saída (manométrica) inferior a 0,015 MPa; soprador: aquele cuja pressão de saída (manométrica) está entre 0,015 MPa e 0,2 MPa; compressor: aquele cuja pressão de saída (manométrica) é superior a 0,2 MPa.
As principais partes do soprador são: voluta, coletor e impulsor.
O coletor direciona o gás para o impulsor, e a condição de fluxo de entrada do impulsor é garantida pela geometria do coletor. Existem muitos tipos de formatos de coletores, principalmente: cilíndrico, cônico, em arco, arco-arco, arco-cone, entre outros.
O rotor geralmente possui quatro componentes: carenagem, rotor, pás e eixo. Sua estrutura é principalmente composta por conexões soldadas e rebitadas. De acordo com o ângulo de instalação da saída do rotor, ele pode ser dividido em três tipos: radial, frontal e traseiro. O rotor é a parte mais importante do ventilador centrífugo, acionado pelo motor primário, sendo o coração da turbina centrífuga e responsável pelo processo de transmissão de energia descrito pela equação de Euler. O fluxo dentro do rotor centrífugo é afetado pela rotação e curvatura da superfície do rotor, e acompanhado por fenômenos de refluxo, retorno e fluxo secundário, tornando o fluxo no rotor bastante complexo. As condições de fluxo no rotor afetam diretamente o desempenho aerodinâmico e a eficiência de todo o estágio e até mesmo de toda a máquina.
A voluta é usada principalmente para coletar o gás que sai do impulsor. Ao mesmo tempo, a energia cinética do gás pode ser convertida em energia de pressão estática, reduzindo-se moderadamente a velocidade do gás, e o gás pode ser direcionado para sair pela voluta. Como uma turbomáquina hidráulica, estudar o campo de fluxo interno é um método muito eficaz para melhorar o desempenho e a eficiência de um soprador. Para entender as condições reais de fluxo dentro de um soprador centrífugo e aprimorar o projeto do impulsor e da voluta, visando melhorar o desempenho e a eficiência, pesquisadores têm realizado diversas análises teóricas básicas, pesquisas experimentais e simulações numéricas de impulsores e volutas centrífugos.
