Was ist ein Kompressorstoß?
Ein Kompressorstoß wird durch einen Kompressor geleitet, der während des normalen Betriebs entgegen der Strömungsrichtung ist, oder durch eine oszillierende Strömung in beide Richtungen. Der Druckstoß kann zu einem sogenannten Kompressorstillstand führen, der den Kompressor stoppt und schwere Schäden verursachen kann. Bei Turbinentriebwerken wie Düsenflugzeugtriebwerken kann ein Druckstoß, der zum Abwürgen führt, dazu führen, dass das Triebwerk stoppt oder sogar ausfällt, wenn es beschädigt wird. Es ist bekannt, dass dieses Versagen die Ursache für eine Reihe von Flugzeugabstürzen war, einschließlich des berühmten Notabwurfs eines US Airways A320-Jets im Hudson River in der Nähe von Newark, New Jersey im Jahr 2009. Kompressorüberspannung ist auch ein Phänomen, das Automobilingenieuren und -ingenieuren bekannt ist Enthusiasten, wie es bei Turboladern in Kraftfahrzeugmotoren vorkommen kann.
Flugzeugtriebwerke, insbesondere Turbinen und Düsentriebwerke, sind am häufigsten das Thema, wenn es um Kompressorpumpen geht. Eine Reihe von Bedingungen kann zu diesem Phänomen führen, es tritt jedoch hauptsächlich unter Bedingungen auf, bei denen der Kompressor überlastet ist und nicht mehr in der Lage ist, mehr Luft zu bewegen. Im Wesentlichen übersteigt der Gegendruck der Druckluft, die aus dem Kompressor ausgestoßen wird, die maximale Kapazität des Kompressors. Dies führt zu einem plötzlichen und heftigen Rückstrom von Luft entgegen der normalen Strömung. Abhängig von der Stärke des Druckstoßes und anderen Bedingungen kann dies zu einer Reihe von oszillierenden Strömen durch den Kompressor führen oder den Kompressor zum Stoppen bringen oder ausfallen lassen.
Wenn ein Düsentriebwerk einen Kompressorstoß erfährt, führt die heftige Umkehrung des Luftstroms normalerweise zu einem lauten Knallgeräusch und einem Ausstoß von Luft oder Flammen aus dem Triebwerkseinlass. Dies kann den Motor beschädigen und einen vollständigen Motorausfall verursachen. In weniger schweren Fällen führt dies einfach zum Abwürgen des Motors oder zum Sputtern. Frühe Düsentriebwerke erlebten dieses Phänomen häufiger aufgrund primitiver Kraftstoffzufuhrsysteme. Moderne Düsentriebwerke haben automatische Systeme, mit denen die Kraftstoffzufuhr gemessen werden kann, um Spannungsspitzen vorzubeugen, die zu einem Anstieg des Kompressors und zu einer Annäherung an einen kritischen Punkt führen. Schmutz, extreme Bedingungen oder andere Geräteausfälle können jedoch immer noch einen Kompressorstoß verursachen.
Für Autoenthusiasten führt das Phänomen des Kompressorstoßes, das ein Turbolader erfährt, zu einem "Rattern" des Motors. Dies ist eigentlich eine Reihe von Schlaggeräuschen mit einer schnellen Frequenz, wenn die Abgase im Turbolader schwingen, wodurch der Mechanismus anhält und startet oder beschleunigt und verlangsamt wird, was zu einer sehr ungleichmäßigen Abgabe von Auftrieb oder Leistung führt. Das Phänomen kann in jedem geschlossenen System auftreten, das im Normalbetrieb einen Kompressor mit einer Strömung in einer bestimmten Richtung einsetzt. Jeder Druckaufbau entgegen der Strömungsrichtung, der eine Umkehr dieser Strömung durch einen Kompressor verursacht, kann als Kompressorstoß bezeichnet werden.