ESTABILIDAD DE LA COMBUSTIÓN (II)

Para cualquier cámara de combustión existe un límite de mezcla pobre más allá del cual la llama resulta inestable. Se suele tomar como límite la relación aire-combustible a la que la llama se apaga, si bien la inestabilidad se presenta, generalmente, antes de que se alcance dicho límite. Esto se pone de manifiesto por un funcionamiento duro, que origina vibraciones aerodinámicas que acortan la vida de la cámara y ocasionan vibraciones en los álabes de la turbina.
En la Fig VIII.21 se ha representado la curva de estabilidad, representando en ordenadas la relación aire-combustible y en abscisas el gasto de aire, que es el cociente entre la relación estequiométrica y la relación aire-combustible: Gasto de aire= 1/riqueza.
Para que una cámara de combustión resulte adecuada para una cierta función, su margen operativo que viene definido por la curva de estabilidad, debe cubrir el margen de relaciones aire-combustible, y de los gastos másicos requeridos por la turbina. También es preciso comprobar situaciones límite, como las que se presentan en las aceleraciones y deceleraciones; en una aceleración se produce un rápido aumento del gasto de combustible inyectado, mientras que el gasto de aire no alcanza su nuevo régimen, por lo que transitoriamente bajará la relación aire/combustible, mezcla rica. Mediante un dispositivo que lleva el sistema
de regulación se limita el aumento del gasto de combustible a fin de que la llama no se apague.
Otro factor a tener en cuenta es que la curva de estabilidad depende de la presión en el interior de la cámara, estrechándose los límites de estabilidad al decrecer la presión debido a la consiguiente disminución de la velocidad de la combustión.
Por lo tanto, para las turbinas de gas de aviación conviene comprobar que, para la máxima altura de vuelo, los límites sean suficientemente amplios. Si los límites de estabilidad son demasiado estrechos habrá que intensificar la recirculación en la zona primaria.