Nuevos datos sobre la refrigeración de las cámaras de combustión en los motores de combustión limpia
Las cámaras de combustión de las turbinas de gas modernas utilizan piezas cerámicas para proteger las paredes de los gases calientes. Sin embargo, los motores más modernos que operan con una mezcla más fina de combustible alcanzan unas temperaturas y presiones superiores, por lo que la cantidad de aire utilizado para refrigerar las paredes tiene que reducirse a fin de maximizar el flujo de aire a través del inyector de combustible, lo que se consigue combinando la refrigeración por efusión en el lado caliente con el impacto de la refrigeración en el lado frío de las piezas cerámicas. El proyecto NEWSMILE (Near-wall simulations and measurements in lean-burn engines), financiado con fondos europeos, proporcionó datos de medida que mejoran la precisión de los modelos actuales en términos de tensiones térmicas y temperaturas de las paredes. El objetivo del proyecto fue utilizar métodos avanzados de diagnóstico por láser para llevar a cabo una investigación experimental de la interacción de la película refrigerante y las llamas en remolino. Se seleccionaron las condiciones de la frontera de la cámara de combustión y la geometría de la placa de efusión para reproducir las características principales de las cámaras de combustión reales empleadas por los motores de las aeronaves. El equipo científico registró datos únicos tanto de las temperaturas de las paredes y los gases, así como del campo de flujo turbulento, incluida el área cercana a la placa de refrigeración por efusión. Las propiedades de radiación de la sección cerámica de la cámara de combustión también se midieron, incluidas las estimaciones de los valores medios de emisividad y absorbencia a distintas temperaturas. Los datos recabados se emplearon para profundizar en los análisis y validar los resultados obtenidos mediante diversos métodos computacionales. En resumen, el proyecto NEWSMILE ha proporcionado datos importantes para el diseño de cámaras de combustión limpia más respetuosas con el medio ambiente.
Palabras clave
Cámaras de combustión, motores de combustión limpia, refrigeración por efusión, impacto de la refrigeración, NEWSMILE
