¿Qué es una oleada de compresor?

Una sobrecarga del compresor es el flujo a través de un compresor que está en contra de la dirección del flujo durante el funcionamiento normal o un flujo oscilante en ambas direcciones. La sobretensión puede provocar una condición conocida como parada del compresor, que detiene el compresor y puede causar daños graves. En el caso de los motores de turbina, como los motores de los aviones a reacción, una sobretensión que provoque una parada puede hacer que el motor se pare, o incluso falle, si se daña. Se sabe que esta falla fue la causa de varios accidentes aéreos, incluida la famosa zanja de emergencia de un avión A320 de US Airways en el río Hudson, cerca de Newark, Nueva Jersey, en 2009. La sobrecarga del compresor también es un fenómeno conocido por los ingenieros automotrices y entusiastas como puede ocurrir en turbocompresores en motores de automóviles.

Los motores de aeronaves, en particular las turbinas y los motores a reacción, son el tema más frecuente cuando se habla de sobrevoltaje del compresor. Una serie de condiciones pueden conducir a este fenómeno, pero ocurre principalmente en condiciones en las que el compresor se sobrecarga más allá de su capacidad para mover más aire. Esencialmente, la contrapresión del aire comprimido que se expulsa del compresor excede la capacidad máxima del compresor. Esto provoca un flujo de aire repentino y violento en la dirección opuesta al flujo normal. Dependiendo de la gravedad de la sobretensión y otras condiciones, esto puede provocar una serie de flujos oscilantes de un lado a otro a través del compresor o hacer que el compresor se detenga o falle.

Cuando un motor a reacción experimenta una sobrecarga del compresor, la inversión violenta del flujo de aire generalmente produce un fuerte ruido de golpe y una expulsión de aire o una llama de la admisión del motor. Esto puede dañar el motor y causar una falla completa del motor. En casos menos severos, simplemente resulta en parada del motor o chisporroteo. Los primeros motores a reacción experimentaron este fenómeno con mayor frecuencia debido a los primitivos sistemas de suministro de combustible. A medida que las condiciones que causan la sobretensión del compresor se acumulan y se acercan a un punto crítico, los motores a reacción modernos tienen sistemas automáticos para medir el suministro de combustible para ayudar a prevenir sobretensiones. Sin embargo, escombros, condiciones extremas u otras fallas en el equipo aún pueden causar una sobrecarga del compresor.

Para los entusiastas de los automóviles, el fenómeno de sobrevoltaje del compresor experimentado por un turbocompresor produce un sonido de "chirrido" del motor. En realidad, se trata de una serie de ruidos de golpe a una frecuencia rápida a medida que los gases de escape en el turbocompresor oscilan, lo que hace que el mecanismo se detenga y arranque o se acelere y disminuya, lo que resulta en una entrega muy desigual de impulso o potencia. El fenómeno puede ocurrir en cualquier sistema cerrado que emplee un compresor con un flujo en una dirección específica en funcionamiento normal. Cualquier acumulación de presión contra la dirección del flujo que causa una inversión de ese flujo a través de un compresor puede llamarse una sobrecarga del compresor.