Due nuovi modelli di conducibilità termica
I motori a turbina a gas alimentano molte cose diverse, dagli aeromobili alle centrali elettriche. Questi motori devono funzionare a temperature assai elevate, ben oltre i 1000 ° C, per cui la stabilità termica dei componenti dei motori è della massima importanza per evitare fatica e cedimenti. Il programma GROWTH ha sponsorizzato il progetto HIPERCOAT, che ha visto riuniti esperti europei e americani per far progredire il perfezionamento delle barriere termiche (TBC). Le TBC servono a evitare danni ai componenti dei motori a turbina a gas. Al partner HIPERCOAT ONERA (Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales) è toccato il compito di sviluppare nuovi modelli di conducibilità termica per contribuire allo sviluppo di nuove TBC. Il primo modello applica la NEMD (Non Equilibrium Molecular Dynamics) per stimare la conducibilità termica degli ossidi complessi. Il modello si occupa della scala molecolare e calcola l'influenza della temperatura. ONERA ha calibrato il suo modello usando TBC di zirconia stabilizzata con yttria, e quindi ha calcolato la conducibilità termica di svariati materiali, tra cui lo zirconio ternario, le perovskiti e altri. ONERA ha anche usato la sua perizia per creare un secondo modello adatto a qualsiasi sostanza eterogenea. L'analisi FDM di immagini bi e tridimensionali scompone in segmenti l'area o il volume. I pixel, o voxel, corrispondono a una singola sostanza di cui sono note le caratteristiche termiche. Quindi il modello adopera metodi numerici per eseguire una stima bottom-up della conducibilità termica complessiva. Il modello è stato ottimizzato per ottenere risultati veloci: sono infatti necessarie solo 5 ore CPU per elaborare 100 milioni di voxel. Questi modelli si sono dimostrati decisivi nelle valutazione delle nuove TBC da parte del consorzio HIPERCOAT.
