Qu’est-ce qu’une surtension de compresseur ?

Un pompage de compresseur est un écoulement à travers un compresseur qui est dans le sens inverse du flux pendant le fonctionnement normal ou un écoulement oscillant dans les deux sens. La surtension peut entraîner une condition connue sous le nom de calage du compresseur, qui arrête le compresseur et peut causer de graves dommages. Dans le cas des moteurs à turbine, comme les moteurs d’avion à réaction, une surtension qui entraîne un décrochage peut provoquer l’arrêt, voire la défaillance du moteur, s’il est endommagé. Cette panne est connue pour avoir été à l’origine d’un certain nombre d’accidents d’avion, dont le célèbre amerrissage forcé d’un avion A320 d’US Airways dans la rivière Hudson près de Newark, New Jersey en 2009. La surtension du compresseur est également un phénomène connu des ingénieurs automobiles et passionnés comme cela peut se produire dans les turbocompresseurs des moteurs automobiles.

Les moteurs d’avion, en particulier les turbines et les moteurs à réaction, sont le sujet le plus fréquemment abordé lors des discussions sur la surtension des compresseurs. Un certain nombre de conditions peuvent conduire à ce phénomène, mais il se produit principalement dans des conditions dans lesquelles le compresseur est surchargé au-delà de sa capacité à déplacer plus d’air. Essentiellement, la contre-pression de l’air comprimé qui est expulsé du compresseur dépasse la capacité maximale du compresseur. Cela provoque un reflux d’air soudain et violent dans le sens inverse du flux normal. Selon la gravité de la surtension et d’autres conditions, cela peut entraîner une série d’écoulements oscillants dans les deux sens à travers le compresseur ou provoquer l’arrêt ou la défaillance du compresseur.

Lorsqu’un moteur à réaction subit une surtension du compresseur, l’inversion violente du flux d’air se traduit généralement par un fort bruit de claquement et une expulsion d’air ou une goutte de flamme de l’admission du moteur. Cela peut endommager le moteur et provoquer une panne complète du moteur. Dans les cas moins graves, il en résulte simplement un calage du moteur ou une pulvérisation cathodique. Les premiers moteurs à réaction ont connu ce phénomène plus souvent en raison de systèmes de distribution de carburant primitifs. Alors que les conditions qui provoquent la montée en puissance des compresseurs se développent et approchent d’un point critique, les moteurs à réaction modernes ont des systèmes automatiques en place pour mesurer le débit de carburant afin d’aider à prévenir les montées subites. Cependant, des débris, des conditions extrêmes ou d’autres pannes d’équipement peuvent toujours provoquer une surtension du compresseur.

Pour les passionnés d’automobiles, le phénomène de surtension du compresseur tel qu’il est ressenti par un turbocompresseur se traduit par un son de bavardage du moteur. Il s’agit en fait d’une série de bruits de claquement à une fréquence rapide lorsque les gaz d’échappement dans le turbocompresseur oscillent, provoquant l’arrêt et le démarrage du mécanisme ou l’accélération et le ralentissement, entraînant une distribution très inégale de boost ou de puissance. Le phénomène peut se produire dans n’importe quel système fermé utilisant un compresseur avec un débit dans une direction spécifique en fonctionnement normal. Toute accumulation de pression contre la direction du flux qui provoque une inversion de ce flux à travers un compresseur peut être appelée une surtension du compresseur.