Mezclas pobres en combustible para una aviación más ecológica
El uso de mezclas suficientemente pobres en combustible en un motor de combustión interna permite obtener una gran eficiencia además de bajas emisiones. Por este motivo, los avances en combustión de mezclas pobres podrían mitigar las emisiones de NOx durante el ciclo de despegue y aterrizaje (TOL) y también a velocidad de crucero. A pesar de todos estos elementos positivos, los sistemas de inyección tienen una importancia esencial de cara a cosechar los beneficios del uso de mezclas pobres. El proyecto TLC («Hacia la combustión de mezclas pobres»), financiado por la Unión Europea, se ocupó de esta cuestión como tema tecnológico esencial con el objetivo de mejorar los niveles de combustión de mezclas pobres. El consorcio de TLC reunió a 19 socios de 6 países de toda Europa, incluyendo centros de investigación, universidades, laboratorios y expertos en tecnología de combustores para motores aeronáuticos. Los trabajos se orientaron hacia la consecución de la madurez suficiente para la aplicación de un combustor anular único, con la vista puesta en una reducción apreciable de las emisiones de NOx que favorezca la calidad del aire tanto a nivel local como global. Se realizó una amplia gama de experimentos de gran alcance destinados a hacer realidad estos objetivos en combustores de un sector o tubulares. Los investigadores indagaron en si su rendimiento y eficiencia podrían verse afectados por características concretas, concretamente las emisiones de gases y la formación de hollín. Éste se compone de partículas de carbono y resulta de una combustión incompleta. Ésta se debe a una insuficiencia de oxígeno, que impide la plena oxidación del combustible. Con este fin, los socios del proyecto trabajaron para adaptar las técnicas más recientes de medición no intrusiva por láser a la evaluación de las condiciones de los combustores. Esta aproximación incluyó también su aplicación en experimentos centrados en distintos conceptos de sistemas de inyección. Los miembros del equipo de TLC evaluaron experimentalmente la gama completa de condiciones de funcionamiento y evaluaron los riesgos de ignición espontánea y retroceso de llama, así como los límites de extinción de la mezcla pobre. Con los datos obtenidos durante los experimentos se realizó una simulación avanzada de dinámica de fluidos computacional (CFD), lo cual facilitó la calibración de los últimos códigos en predicción de emisiones.
