Como sua pergunta é dividida em três partes, faço o mesmo com a minha resposta. Primeiro, porém, precisamos explicar o que significam os eixos do gráfico. O eixo x traça o fluxo de massa através do compressor, que é aproximadamente equivalente à velocidade da ponta das pás do compressor, e o eixo y mostra a relação de pressão entre o fluxo de entrada e saída.
Desempenho do acelerador e compressor
O acelerador regula o fluxo de combustível e esse fluxo deve corresponder ao fluxo de ar. Os limites são:
- Se o fluxo de combustível é muito alto: A combustão irá criar muito calor, então a turbina será danificada.
- Se o fluxo de combustível for muito baixo: pouca energia é adicionada para sustentar o ponto operacional atual. O motor irá desacelerar.
Se for mantido dentro desses limites, o acelerador controlará indiretamente a velocidade do compressor e seu fluxo de massa. Mais fluxo de combustível se traduzirá em maiores velocidades de entrada da turbina, o que aumentará o torque produzido pela turbina e a acelerará. Uma vez que é diretamente acoplado ao compressor, ele verá o mesmo aumento de velocidade. Isso leva a um maior fluxo de massa e uma menor relação combustível-ar no combustor (em relação ao estado logo após o aumento do acelerador), de modo que um novo equilíbrio em uma velocidade mais alta seja estabelecido.
Linhas de aceleração
Para cada razão de pressão, o compressor terá um fluxo de massa correspondente e ambos se movimentarão para cima e para baixo em paralelo. Isso é mostrado pelas linhas tracejadas. Dependendo do bloqueio do fluxo na turbina e no bico do motor, diferentes linhas são mostradas para diferentes graus de bloqueio. A linha característica de estágio sólido mostra os limites dentro dos quais o compressor funcionará, e uma resistência de fluxo mais alta restringe a faixa de velocidades possíveis. Os limites são determinados por:
- Limite inferior: Aqui o compressor é executado na menor velocidade possível para o bloqueio especificado, e as pás do compressor funcionam próximo ao seu coeficiente de elevação máximo. Quando o bloqueio é aumentado, o fluxo sobre as pás do compressor irá parar e a relação de pressão entrará em colapso.
- Limite superior: Aqui as pás do compressor funcionam em alta velocidade e um baixo coeficiente de elevação. Corrê-los mais rápido não criará aumento de pressão suficiente por estágio e, novamente, o bloqueio não poderá ser superado.
Surge
Uma vez que o aumento de pressão por estágio não pode ser mantido (digamos, devido a uma parada do fluxo sobre as palhetas do compressor), o ar de alta pressão no combustor terá mais facilidade de escapar na frente do que passar pela turbina. e o bocal. Isso leva a um fluxo reverso e a uma queda súbita na pressão do combustor, o que, por sua vez, permite que o compressor inverta o fluxo e inicie o bombeamento de ar novamente. Agora a pressão no combustor aumenta novamente, até que todo o processo se repita.