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FP7

STARGATE — Risultato in breve

Project ID: 314061
Finanziato nell'ambito di: FP7-TRANSPORT
Paese: Regno Unito
Dominio: Ricerca di base

Accurato monitoraggio delle condizioni per i motori aeronautici

Ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato dei sensori avanzati per raccogliere misurazioni accurate e affidabili della temperatura da tutte le parti dei motori aeronautici in condizioni estreme.
Accurato monitoraggio delle condizioni per i motori aeronautici
L’efficienza dei motori turbogas aumenta incrementando la temperatura del gas, consentendo una significativa riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di anidride carbonica. Per ottenere questa riduzione, le parti del motore sono protette dai rivestimenti con barriera termica (thermal barrier coating, TBC). Questi materiali ceramici sono in grado di sopportare temperature elevate e di ridurre al minimo l’ingresso termico al substrato.

Il progetto STARGATE (Sensors towards advanced monitoring and control of gas turbine engines), finanziato dall’UE, è stato lanciato al fine di sviluppare la tecnologia necessaria per misurare i parametri critici degli strati di isolamento termico fino a temperature di 1 600° C. Durante i tre anni di svolgimento del progetto, i ricercatori sono riusciti a superare le limitazioni dei sensori esistenti.

Tra i sensori sviluppati vi è un termometro a radiazione infrarossa. A differenza dei termometri a breve lunghezza d’onda nella gamma infrarossa attualmente usati, il nuovo strumento è particolarmente adatto per le misurazioni senza contatto della temperatura sulle superfici dei TBC. I materiali ceramici sono spesso semi-trasparenti nella regione dell’infrarosso corto dello spettro elettromagnetico, ma non nella gamma dell’infrarosso lungo.

Inoltre, i partner di STARGATE hanno progettato e convalidato un pirometro ad alta temperatura in grado di misurare le proprietà termofisiche dei TBC. Nello specifico, la conduttività termica del rivestimento e il grado di emissione della sua superficie possono essere misurati in loco durante il funzionamento della turbina a gas. Soprattutto, si otterrebbero così dei valori significativi da usare per ottimizzare il funzionamento della turbina.

Ci si aspetta che la tecnologia di STARGATE contribuisca a migliorare la prossima generazione di motori aeronautici verdi ed efficienti. Finora, le turbine a gas vengono fatte funzionare all’interno di margini di sicurezza che salvaguardano le parti dai guasti meccanici a causa dell’incertezza nelle misurazioni dei parametri chiave. Tuttavia, con la nuova tecnologia di rilevazione, sarà possibile farle funzionare vicino al limite massimo di funzionamento.

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Keywords

Monitoraggio condizioni, motori aeronautici, sensori, misurazioni temperatura, STARGATE