Projeto Conceitual de Aeronaves de Transporte

Figura V.5 – Ruído na entrada de ar: (a) início; (b) início do ruído;
(c) limite para o estabelecimento da estrutura de ruído; (d) fase
supercrítica. P i2 é a pressão no interior da entrada de ar.
Em um determinado número de Mach, o fluxo de cisalhamento interno ao difusor cria
uma separação que reduz a massa capturada pela entrada de ar, pois o escoamento
separado provoca um efeito de bloqueio. Enquanto isso, o compressor funciona em
rotação constante e tende a aspirar o ar coletado na entrada do tubo. A taxa de pressão
no motor irá diminuir. Com a pressão P i2 diminuindo abaixo da pressão de estagnação,
o fluxo de cisalhamento desaparece e, como consequência, o efeito de bloqueio. Em
seguida, o processo começa novamente. Alguns destes problemas podem ser reduzidos
ou eliminados pelo projeto adequado da entrada de ar (geometria variável ).
b.2 Bombeamento do motor
O bombeamento do motor (engine surge) é o resultado de uma instabilidade no ciclo do
motor. A operação ou ciclo do motor consiste de desaceleração do ar e recuperação da
pressão na entrada de ar, compressão, combustão, expansão na turbina e exaustão na
tubeira, acontecendo simultaneamente em várias partes do motor. A porção do ciclo
suscetível à instabilidade é a que acontece no compressor. O apagão do motor é o
resultado do estol do compressor no motor a reação. Como resultado, o motor para de
funcionar. Este é um evento raro, com um grande estrondo inicial. O ar estola sobre as
pás do compressor da mesma maneira que o faz em uma asa de avião. Quando o
escoamento estola ao redor do aerofólio, a passagem do ar através do compressor tornase
instável e o compressor não consegue mais comprimir o ar que entra. O ar de alta
pressão por trás da região estolada não consegue se movimentar para trás no motor e
escapa para frente através do compressor, e, também, para fora da entrada de ar. Esta
fuga de ar é repentina, como uma explosão, e é acompanhado por chamas visíveis na
região externa da tubeira. Muitas vezes, o evento é tão rápido que os instrumentos não
têm tempo de responder. Em geral, a instabilidade é processo auto-corretivo. Em
motores modernos, existem válvulas que bombeiam o fluxo perturbado para fora do
motor e, assim, limitam a intensidade da instabilidade.