Une combustion pauvre pour rendre l'aviation plus propre
L'utilisation d'un mélange pauvre dans un moteur à combustion interne augmente le rendement et réduit les émissions. Par conséquent, des progrès dans la combustion pauvre pourraient bien réduire les émissions d'oxydes d'azote lors de l'atterrissage et du décollage ainsi qu'à vitesse de croisière. La combustion pauvre promet donc de nombreux avantages, mais le système d'injection est essentiel pour les concrétiser. Le projet TLC (« Towards lean combustion ») financé par l'UE s'est donc intéressé à ces systèmes d'injection en vue d'améliorer la combustion pauvre. Les 19 partenaires du consortium de TLC venaient de 6 pays d'Europe et comprenaient des centres de recherche, des universités, des laboratoires et des experts des chambres de combustion pour aéronefs. Le projet a visé une technologie suffisamment efficace pour une chambre de combustion annulaire unique, ainsi qu'une réduction des émissions d'oxydes d'azote au bénéfice de la qualité de l'air locale et mondiale. Dans ce but, il a conduit des expériences de grande envergure sur des chambres de combustion tubulaires ou à un seul secteur. Les chercheurs ont tenté d'évaluer dans quelle mesure leurs performance et efficacité seraient affectées par des caractéristiques spécifiques des émissions gazeuses et la formation de suie. Cette dernière, qui se compose essentiellement de particules de carbone, est générée lors d'une combusion incomplète où les niveaux d'oxygène ne permettent pas au carburant d'être totalement oxydé. À cette fin, les partenaires ont adapté les toutes dernières techniques laser non intrusives pour mesurer les conditions à l'intérieur des chambres de combustion. Ils ont également expérimenté divers concepts de systèmes d'injection. Les partenaires du projet TLC ont évalué expérimentalement toute la plage de conditions de fonctionnement, les limites d'extinction pauvre, et les risques d'auto-allumage et de retour de flamme. Ils ont fait appel à des simulations numériques sophistiquées de dynamique des fluides pour exploiter les résultats des expériences, facilitant le calibrage des programmes de prévision des émissions.
