Narzędzia do projektowania silników lotniczych pozwalających na redukcję emisji
Europejski przemysł lotniczy jest zaangażowany w rozwój innowacyjnych projektów lotniczych na rzecz obniżenia emisji dwutlenku węgla (CO2). CO2 generowany jest w procesie spalania paliwa w silniku odrzutowym, w związku z czym mechanizmy zwiększania wydajności i przyjazności dla środowiska komponentów silnika są istotnym obszarem badań. Silniki odrzutowe zasysają powietrze i kompresują je (zwiększając jego ciśnienie) przy użyciu wielu wentylatorów o licznych łopatach. Proces spalania zachodzi wtedy, gdy paliwo jest wtryskiwane do sprężonego powietrza i zapalane. Spalanie uwalnia gorące gazy spalinowe, które dają odrzut – i, rzecz jasna, emisje CO2. Europejscy naukowcy podjęli się udoskonalenia jednostkowego zużycia paliwa (SFC) – paliwa spalanego na godzinę na kilogram masy samolotu – i w ten sposób obniżenia poziomu emisji CO2 o połowę w dalszej perspektywie. W tym celu powstał projekt finansowany ze środków UE "Modelowanie turbulencji i przejścia dla specjalnych zastosowań do maszyn wirowych" (TATMO). Naukowcy skupili się na modelowaniu łopat wentylatora, aby zwiększyć wydajność w części turbiny niskoprężnej (LPT) silnika turbiny gazowej. Wydajność LPT ma szczególne znaczenie dla SFC i emisji. Naukowcy z zespołu TATMO opracowali oprogramowanie modelujące zdolne do produkcji symulacji liczbowych dystrybucji określonego ciśnienia w całkowitej zgodzie z wynikami eksperymentalnymi. Porównania modeli i danych eksperymentalnych dostarczają także ważnych informacji na temat obszarów wymagających ulepszenia obliczeń. Ostateczne wdrożenie narzędzi TATMO może znacząco obniżyć emisje CO2 poprzez bardziej wydajne projektowanie łopat do silników odrzutowych. Ponadto, narzędzia mogą zredukować zarówno koszty, jak i czas wymagany do tego, by nowo utworzone projekty silników samolotowych trafiały na rynek. Podsumowując, wyniki projektu TATMO powinny wzmocnić konkurencyjność europejskiego przemysłu lotniczego, pomagając jednocześnie złagodzić skutki globalnego ocieplenia.
