Calado del compresor
La pérdida de un compresor es una interrupción local del flujo de aire en el compresor de una turbina de gas o turbocompresor . Un bloqueo que resulta en la interrupción completa del flujo de aire a través del compresor se conoce como sobretensión del compresor . La gravedad del fenómeno varía desde una caída momentánea de potencia apenas registrada por los instrumentos del motor hasta una pérdida total de compresión en caso de una sobretensión, requiriendo ajustes en el flujo de combustible para recuperar el funcionamiento normal.
La pérdida del compresor era un problema común en los primeros motores a reacción con aerodinámica simple y unidades de control de combustible manuales o mecánicas , pero se ha eliminado virtualmente mediante un mejor diseño y el uso de sistemas de control hidromecánicos y electrónicos como el Control de motor digital de autoridad total . Los compresores modernos están cuidadosamente diseñados y controlados para evitar o limitar el bloqueo dentro del rango de operación de un motor.
La pérdida de rotación es una interrupción local del flujo de aire dentro del compresor que continúa proporcionando aire comprimido, pero con una eficacia reducida. La pérdida de rotación surge cuando una pequeña proporción de aspas aerodinámicas experimenta la pérdida de la superficie aerodinámica , interrumpiendo el flujo de aire local sin desestabilizar el compresor. Los perfiles aerodinámicos estancados crean bolsas de aire relativamente estancado (conocidas como celdas de estancamiento) que, en lugar de moverse en la dirección del flujo, giran alrededor de la circunferencia del compresor. Las celdas de bloqueo giran con las palas del rotor, pero entre el 50 y el 70% de su velocidad, lo que afecta a las superficies aerodinámicas posteriores alrededor del rotor a medida que cada una se encuentra con la celda de bloqueo. La propagación de la inestabilidad alrededor del anillo de la trayectoria del flujo es impulsada por el bloqueo de la celda de bloqueo que provoca un pico de incidencia en la hoja adyacente. La pala adyacente se detiene como resultado del pico de incidencia, lo que provoca la "rotación" de la celda de bloqueo alrededor del rotor. También pueden ocurrir paradas locales estables que son axi-simétricas, cubriendo la circunferencia completa del disco del compresor, pero solo una parte de su plano radial, y el resto de la cara del compresor continúa pasando el flujo normal.
Una pérdida de rotación puede ser momentánea, como resultado de una perturbación externa, o puede ser constante a medida que el compresor encuentra un equilibrio de trabajo entre las áreas detenidas y no detenidas. Las paradas locales reducen sustancialmente la eficiencia del compresor y aumentan las cargas estructurales en las aspas aerodinámicas que encuentran celdas de pérdida en la región afectada. Sin embargo, en muchos casos, los perfiles aerodinámicos del compresor están cargados críticamente sin capacidad para absorber la perturbación del flujo de aire normal, de modo que las celdas de bloqueo originales afectan las regiones vecinas y la región bloqueada crece rápidamente para convertirse en un bloqueo completo del compresor.
Calado axi-simétrico , más comúnmente conocido como sobretensión del compresor ; o aumento de presión , es una ruptura completa en la compresión que resulta en una inversión del flujo y la expulsión violenta del aire previamente comprimido a través de la entrada del motor, debido a la incapacidad del compresor para continuar trabajando contra el aire ya comprimido detrás de él. El compresor experimenta condiciones que exceden el límite de su capacidad de aumento de presión o está muy cargado de tal manera que no tiene la capacidad de absorber una perturbación momentánea, creando una pérdida de rotación que puede propagarse en menos de un segundo para incluir todo el compresor.
El compresor recuperará el flujo normal una vez que la relación de presión del motor se reduzca a un nivel en el que el compresor sea capaz de mantener un flujo de aire estable. Sin embargo, si las condiciones que indujeron la pérdida permanecen, el retorno del flujo de aire estable reproducirá las condiciones en el momento de la oleada y el proceso se repetirá. [1] Esta pérdida "encerrada" o autorreproductora es particularmente peligrosa, con niveles muy altos de vibración que provocan un desgaste acelerado del motor y posibles daños, incluso la destrucción total del motor por la rotura de las paletas del compresor y del estator y sus ingestión posterior, destruyendo los componentes del motor aguas abajo.
