Progettazione dei motori d'aviazione a turbina con rivestimento
L'aumento del chilometraggio nel trasporto aereo insieme all'aumento della pressione per ridurre le emissioni inquinanti richiedono elevati requisiti di efficienza dei moderni motori a turbina a gas. Molti progetti di ricerca hanno portato a dei miglioramenti costruttivi, come una migliore progettazione aerodinamica e rapporti di bypass superiori, riducendo il consumo di carburante. Ulteriori miglioramenti dell'efficienza si possono ottenere minimizzando la distanza tra pale girevoli e carcassa del compressore del motore. Il progetto SEAL-COAT si è concentrato sui rivestimenti a tenuta abradibile che consentono alla punta della pala di attraversare il materiale di tenuta senza consumare la pala stessa. Fornendo uno gioco autoregolabile, è possibile controllare più efficacemente la perdita di aria in punta nel compressore. È in corso la convalida di questi rivestimenti usando campioni consumati dal contatto con una pala prototipo che ruota a velocità e tasso di intrusione controllati. Un'analisi più estesa dell'influenza delle proprietà e delle condizioni del rivestimento durante i test di prova sulle prestazioni dei rivestimenti è stata condotta tramite codici informatici. Un codice a elementi finiti (FE) largamente usato, ANSYS, è stato usato a tale scopo dai partner di progetto dell'Università di tecnologia di Belfort-Montbéliard. Gli elementi bersaglio e di contatto sono stati utilizzati per modellare il contatto tra la punta della pala e il rivestimento a tenuta abradibile e per stimare il calore generato come energia dissipata per attrito. Un aspetto chiave dei calcoli erano i dati di ingresso dei rivestimenti di riferimento, che non includevano solo le loro proprietà elastiche per l'accoppiamento dell'analisi meccanica e termica. La consistenza diversa dei rivestimenti basati sul processo di rivestimento a spruzzatura termica ha rappresentato un'ulteriore difficoltà da studiare. Le misurazioni sperimentali sono state usate per convalidare i risultati dei calcoli in ogni caso studiato prima di poter stabilire un punto di inizio affidabile per una migliore progettazione dei componenti dei motori con rivestimento.
