Simplificando, é suposto seguir uma curva constante de fluxo / velocidade do ventilador, mas vários estágios e a mecânica do surgimento tornam isso muito mais complexo na prática.
The surge line slope on multistage compressors can range from a simple, single-parabolical [sic] relationship to a complex curve containing several break-points or even 'notches.' The complexity of the surge line shape depends on whether or not the flow limiting stage changes with operating speed from one compression stage to another; in particular, very closely matched stage combinations frequently exhibit complex surge lines... The surge line in many cases has an approximately constant value of Q/N [mass flow/fan speed]. In many multi-stage units, and especially in units which are controlled by variable inlet guide vanes, the surge line curves bend dramatically at higher flows and speeds.
Source: "Practical Aspects of Centrifugal Compressor Surge and Surge Control" by Meherwan P. Boyce (pdf)
Portanto, parte do formato vem da curvatura e do espaçamento irregular das linhas de velocidade constante, e parte da curva vem da adição em diferentes estágios.
Infelizmente, as condições exatas de surto não são fáceis de descrever matematicamente, mesmo que conheçamos as propriedades de cada estágio no compressor. Existem coisas como interações de múltiplas lâminas e efeito de camada limite que tornam as coisas difíceis muito rápidas. Esses fatores são tão importantes porque surto não é exatamente o mesmo que uma parada nas lâminas do compressor . Surge é um fluxo de compressor instável mais complexo resultante de baias. O bloqueio de lâmina única, que não é muito observado na prática, não causará um aumento. O surto acontece quando a tenda se propaga através de várias lâminas devido ao ar de entrada bloqueado. Não há equações fáceis, exatas e universais para esse comportamento complexo, infelizmente.