Origen de la inestabilidad autoinducida en compresores axiales

Este estudio investigó los mecanismos de inestabilidad dentro de la región de la punta de la pala de un compresor transónico. Se exploraron las variaciones en estos mecanismos bajo diferentes condiciones de operación utilizando métodos como el análisis espectral y la identificación de vórtices. Los resultados y el análisis mejoran la comprensión de la inestabilidad autoexcitada en compresores axiales, identificando sus características de inicio y prevalencia bajo diferentes condiciones operacionales. Se confirmó la ocurrencia regular de pulsaciones autoexcitadas en rotores transónicos, especialmente cuando los caudales caen por debajo de niveles específicos, causando pulsaciones espontáneas dentro de la región de la punta que son notablemente diferentes de la frecuencia de paso de las palas. Los hallazgos destacan la influencia crucial de las interacciones entre el flujo de separación, el flujo de fuga y las ondas de choque en la generación de estas pulsaciones. También se categorizaron los efectos del tamaño de holgura en la intensidad de la estructura del flujo, revelando tres mecanismos distintos de inestabilidad autoexcitada. Estos van desde pulsaciones causadas por la separación de choque-capa límite en tamaños de holgura pequeños hasta aquellas inducidas por interacciones entre el flujo de fuga y las ondas de choque en holguras más grandes, y finalmente a pulsaciones iniciadas directamente por los vórtices de holgura en holguras significativamente mayores. Este análisis detallado proporciona valiosos conocimientos sobre la dinámica de la inestabilidad autoexcitada, apoyando el avance del diseño y la optimización del rendimiento de los compresores.