Comprendre le moteur d'un avion grâce à l'huile
De nouveaux aéronefs à turboréacteurs pour une plus grande efficacité posent un véritable défi en termes de refroidissement d'huile de moteur. Soutenus par l'UE, des chercheurs en Belgique évaluent de nouveaux concepts de radiateurs refroidisseurs à refroidissement par air (ACOC, pour air-cooled oil cooler) dans le cadre du projet ACOC-TH. Les ACOC, plus connus sous le nom de refroidisseurs de surface (engine surface coolers), sont habituellement employés pour refroidir l'huile pour le recyclage dans le circuit d'huile d'un moteur d'avion. La performance thermique est renforcée en ajoutant des arêtes longitudinales afin d'accroître la zone de surface pour l'échange, mais cela peut compromettre la performance aérodynamique. À la lumière de cela, les scientifiques du projet ACOC-TH mettent au point de nouveaux concepts de comportement thermique et des tests dans un tunnel aérodynamique transsonique et sur un banc d'essai ACOC afin de maximiser leur performance aérothermique. Les descriptions mathématiques de transfert de chaleur dans le cas des ACOC nécessitent des connaissances sur les caractéristiques de chaleur dans des endroits où il n'est pas toujours possible de procéder à des mesures. Cela impose la nécessité de résoudre le problème dit inverse, pour lequel la solution n'est pas garantie comme dans le cas d'un problème direct. Par ailleurs, si une solution est trouvée, elle n'est probablement pas la seule. De tels problèmes peuvent également être instables aux perturbations dans les données entrantes.Au cours des 18 premiers mois du projet ACO-TH, les chercheurs ont mis au point une méthode de conduction inverse de la chaleur (IHCM, pour inverse heat conduction method) afin d'estimer la distribution du flux de chaleur à l'aide de mesures de température par thermographie infrarouge. La nouvelle IHCM est résistante aux données entrantes sonores et fournit une solution au problème de transfert de chaleur 3D avec une incertitude moyenne inférieure à 20%.Les scientifiques ont également conçu et utilisé une configuration d'essai en tunnel aérodynamique permettant un accès et des mesures optiques pour une analyse du transfert de chaleur avancée. L'accès optique sur une arête complète n'était pas possible. Toutefois, l'équipe est parvenue à employer la nouvelle IHCM pour évaluer le processus de transfert de la chaleur 3D. Enfin, ils ont conçu une configuration de test de surface ACOC pour la comparaison aéro-thermique de diverses technologies prometteuses en modifiant les paramètres dans l'atmosphère ou du sol.ACOC-TH a établi les outils de test mathématiques et expérimentaux nécessaires afin d'évaluer les technologies ACOC pour les turbomoteurs écologiques de demain. Les travaux garantissent que les technologies de gestion de la chaleur tiennent compte des progrès dans la conception des moteurs afin de maintenir l'industrie aérospatiale européenne bien au-dessus de ses compétiteurs.
