Cosa può rivelare l'olio del motore di un aeromobile
Nuovi progetti per il motore del turbogetto per una maggiore efficienza stanno creando sfide per il raffreddamento dell'olio del motore. Con il supporto economico dell'UE, i ricercatori in Belgio stanno valutando nuovi progetti per un raffreddatore dell'olio raffreddato ad aria (ACOC) nell'ambito del progetto ACOC-TH. Gli ACOC, conosciuti anche come raffreddatori di superficie dei motori, sono generalmente utilizzati per il raffreddamento dell'olio per il riciclo nel circuito dell'olio del motore di un aeromobile. Le prestazioni termiche sono aumentate con l'aggiunta di alette longitudinali per l'aumento dell'area di superficie per lo scambio, ma questo può compromettere le prestazioni aerodinamiche. Alla luce di questo, i ricercatori di ACOC-TH stanno sviluppando descrizioni matematiche del comportamento termico degli ACOC e testando nuovi progetti nella galleria del vento transonica e su un banco di prova superficiale per ACOC per aumentarne al massimo le prestazioni aero termiche. Le descrizioni matematiche del trasferimento di calore nel caso degli ACOC richiedono una conoscenza delle caratteristiche di calore in posizioni in cui non sempre è possibile una misurazione. Questo impone la necessità di risolvere un cosiddetto problema inverso, per il quale non è detto esista una soluzione come accade per un problema diretto. Inoltre, se si trova la soluzione, potrebbe non essere unica. Tali problemi possono inoltre essere instabili alle perturbazioni dei dati in ingresso. Durante i primi 18 mesi del progetto ACOC-TH, i ricercatori hanno sviluppato un metodo di conduzione del calore inverso (IHCM) per stimare la distribuzione del flusso di calore utilizzando misurazioni della temperatura tramite termografia a infrarossi. Il nuovo IHCM è resistente all'ingresso rumoroso di dati e fornisce una soluzione al problema di trasferimento di calore 3D con un'incertezza media inferiore al 20 %. Gli scienziati hanno inoltre progettato e utilizzato un ambiente di test nella galleria del vento che consente l'accesso ottico e le misurazioni per un'analisi avanzata del trasferimento di calore. L'accesso ottico sull'aletta completa non è stato possibile. Tuttavia, il team ha utilizzato con success oil nuovo IHCM per valutare il processo di trasferimento del calore 3D. Infine, è stato costruito un ambiente per il test superficiale dell'ACOC dedicato ai confronti aero-termici di diverse tecnologie promettenti tramite la modifica di parametri dell'aria o dell'olio. ACOC-TH ha stabilito gli strumenti necessari per i test matematici e sperimentali per la valutazione delle tecnologie ACOC per i motori di turbogetto ecologici di domani. Il lavoro garantisce che le tecnologie di gestione del calore tengano il passo con i progressi nella progettazione dei motori, per mantenere il settore aerospaziale europeo al di sopra della concorrenza.
