De nouvelles données sur le refroidissement de la chambre à combustion dans les moteurs à mélange pauvre
La chambre de combustion des nouvelles turbines à gaz est tapissée de dalles pour protéger les murs du gaz chaud. Dans les nouveaux moteurs qui opèrent avec des mélanges très pauvres en carburant, pressions et températures sont cependant encore plus élevées. Dans ce cas, la quantité d'air utilisée pour refroidir les parois du moteur doit être réduite afin de maximiser la proportion destinée à alimenter l'injecteur de carburant. Cette étape est obtenue en combinant le refroidissement à air du coté chaud des dalles et un refroidissement par impaction du côté froid. Le projet NEWSMILE (Near-wall simulations and measurements in lean-burn engines), financé par l'UE, nous fournit des données qui permettront d'améliorer la précision des modèles actuels estimant la température des parois et le stress thermique. Le but du projet était d'étudier expérimentalement les interactions entre le refroidissement par film et les tourbillons de flamme en utilisant des méthodes avancées de diagnostic laser. Les conditions limites de la chambre de combustion et la géométrie de la chemise de refroidissement ont été sélectionnées pour simuler les propriétés importantes de la chambre de combustion des moteurs aéronautiques. Les chercheurs ont récolté de nombreuses données sur la température des parois, des gaz et du champ de turbulence y compris dans les zones proches de la chemise de refroidissement. Les chercheurs ont mesuré les propriétés de rayonnement de la dalle de combustion et estimé son émissivité et son pouvoir d'absorption à différentes températures. Ces données ont ensuite été utilisées lors d'analyses supplémentaires et permis de valider les résultats par différentes méthodes de calcul. NEWSMILE nous apporte ainsi des données essentielles pour la conception de nouveaux moteurs à mélange pauvre dont les chambres de combustion seront plus respectueuses de l'environnement.
Mots‑clés
Chambre de combustion, moteurs à mélange pauvre, refroidissement à air, refroidissement par impaction, NEWSMILE
