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FP7

NEWSMILE Risultato in breve

Project ID: 639510
Finanziato nell'ambito di: FP7-JTI
Paese: Germania

Nuove scoperte sul raffreddamento dei combustori nei motori a miscela povera

L’utilizzo di un rapporto aria/carburante più elevato nei motori a miscela povera determina una notevole riduzione del consumo di carburante e dell’emissione di gas serra. I dati ad alta risoluzione forniti dagli scienziati finanziati dall’UE hanno fatto luce sull’interazione tra il raffreddamento a getto d’aria e il forte vortice aria/carburante che si crea nella camera di combustione di questi motori.
Nuove scoperte sul raffreddamento dei combustori nei motori a miscela povera
I combustori delle moderne turbine a gas utilizzano speciali piastrelle per proteggere le pareti dai gas caldi. Tuttavia, i motori di nuova generazione che utilizzano una miscela più diluita di carburante presentano valori di pressione e di temperatura più elevati. In questo caso, è necessario ridurre la quantità di aria utilizzata per il raffreddamento delle pareti allo scopo di ottimizzare il flusso d’aria nell’iniettore di combustibile. Per far ciò, è necessario utilizzare contemporaneamente un sistema di raffreddamento a effusione sul lato caldo e un sistema di separazione a urto tramite raffreddamento sul lato freddo delle piastrelle.

Il progetto NEWSMILE (Near-wall simulations and measurements in lean-burn engines), finanziato dall’UE, ha fornito dati di misurazione in grado di migliorare il livello di precisione dei modelli attualmente disponibili relativi alla temperatura e alle sollecitazioni termiche delle pareti. L’obiettivo dei ricercatori consisteva nell’analisi sperimentale dell’interazione tra il raffreddamento a velo fluido e i vortici di fiamme attraverso l’adozione di metodi avanzati di diagnostica laser. L’adozione di tecniche basate sulle condizioni al contorno del combustore e sulla geometria delle piastre di raffreddamento a effusione ha consentito di riprodurre importanti caratteristiche dei combustori dei motori degli aeromobili reali.

Gli scienziati hanno registrato dati importanti sulla temperatura delle pareti e dei gas, nonché sul campo di flusso turbolento, che include l’area vicina alla piastra di raffreddamento a effusione. Sono state anche studiate le proprietà in termini di radiazione delle piastrelle del combustore, che includono le stime dei valori medi di emissività e di assorbività a diverse temperature. Queste informazioni sono state utilizzate allo scopo di condurre nuove analisi e convalide dei risultati ottenuti mediante vari metodi computazionali.

Il progetto NEWSMILE ha fornito dati importanti per la progettazione di combustori di motori a miscela povera più rispettosi dell’ambiente.

Informazioni correlate

Keywords

Combustore, motori a miscela povera, raffreddamento a effusione, separazione a urto tramite raffreddamento, NEWSMILE
Numero di registrazione: 190839 / Ultimo aggiornamento: 2017-01-12