Tecnologia di progettazione intelligente per motori aeronautici ecocompatibili
Il progetto IMPACT-AE (Intelligent design methodologies for low pollutant combustors for aero-engines), finanziato dall’UE, ha mirato a sviluppare e convalidare sistemi di progettazione intelligenti per combustori di motori aeronautici altamente efficienti basati sulla combustione magra. Ciò si fonda sul concetto che l’aria in eccesso introdotta nel motore abbassa la temperatura del processo di combustione. Questo a sua volta ridurrà la quantità di ossidi di azoto (NOx) prodotti. I partner del progetto hanno prodotto nuove metodologie di progettazione di combustori per architetture di motori avanzati e cicli termodinamici. Sono stati sviluppati e convalidati dei metodi di progettazione per combustori a basse emissioni, con lo scopo di ridurre le emissioni di monossido di carbonio (CO) e ossido di azoto. Tale raggiungimento è dovuto all’ottimizzazione del processo di progettazione relativo al combustore aeronautico. Nello specifico, le metodologie e i metodi sviluppati sono stati introdotti per il processo di progettazione del combustore. I due metodi di progettazione sono costituiti da strumenti basati sulle conoscenze, i quali sono stati utilizzati nel processo di progettazione, e da avanzate tecniche computazionali di fluidodinamica, per migliorare la previsione di emissioni e temperature delle pareti. Il team del progetto IMPACT-AE ha ideato dei metodi per migliorare i concetti di raffreddamento delle pareti relative ai combustori. Sono stati migliorati e sviluppati gli strumenti per progettare e pianificare il raffreddamento di tali pareti. Le tecniche di prototipazione rapida sono state valutate per la fabbricazione di componenti di raffreddamento. I ricercatori hanno sviluppato nuovi metodi di diagnostica per la convalida di nuovi o migliori concetti di combustione. I ricercatori hanno ottenuto misure dettagliate di velocità ed emissione. Infine, sono state dimostrate con successo le prestazioni dei concetti di progettazione con basse emissioni. I risultati mostrano dei miglioramenti fino al 50 % per quanto riguarda le emissioni di NOx. La tecnologia IMPACT-AE può essere introdotta nelle nuove camere di combustione dei motori aeronautici. Gli esiti del progetto IMPACT-AE ridurranno della metà il tempo necessario per lo sviluppo di combustori, rispetto ad altri processi allo stato dell’arte. Tali sviluppi contribuiranno inoltre a ridurre inquinamento ed emissioni di CO e NOx, consentendo ai produttori europei di competere più efficacemente con i concorrenti a livello mondiale.
Parole chiave
Combustori a basse emissioni, motori aeronautici, IMPACT-AE, raffreddamento relativo alla parete del combustore
