Technologia na rzecz przyjaznego dla środowiska lotnictwa
Projekt IMPACT-AE (Intelligent design methodologies for low pollutant combustors for aero-engines) powstał w celu opracowania, a następnie zwalidowania inteligentnych systemów projektowania wysokowydajnych komór spalania silników lotniczych, a zwłaszcza silników na ubogą mieszankę. W tym celu wykorzystano koncepcję, zgodnie z którą nadmiar powietrza wprowadzonego do silnika obniża temperaturę procesu spalania. To z kolei zmniejsza ilość produkowanych tlenków azotu (NOx). Uczestnicy projektu stworzyli nowe metody projektowania komór spalania do silników o zaawansowanych architektach i cyklach termodynamicznych. Opracowano i zwalidowano metody projektowania komór spalania o niskiej emisji NOx i tlenku węgla (CO). Było to możliwe dzięki optymalizacji procesu projektowania komór spalania do silników lotniczych. Następnie wdrożono tę metodologię do procesu projektowania komór spalania. Dwie wprowadzone metody stanowiły narzędzia na bazie wiedzy, które wykorzystano w procesie projektowania, oraz zaawansowane techniki obliczania dynamiki płynów, dzięki którym można trafniej przewidywać emisje i temperatury ścian. Zespół projektu IMPACT-AE stworzył metody opracowywania koncepcji schładzania ścian komór spalania. Udało się udoskonalić lub stworzyć nowe narzędzia do projektowania i planowania chłodzenia ścian komór spalania. Techniki szybkiego tworzenia prototypów oceniano pod kątem produkcji elementów chłodniczych do ścian komór spalania. Badacze opracowali nowe metody diagnostyki, aby walidować udoskonalone lub nowe koncepcje komór spalania. Uzyskano dokładne pomiary szybkości i emisji. Na koniec projektu z powodzeniem dowiedziono słuszności przyjętej koncepcji projektowania niskoemisyjnych silników. Wyniki wskazują obniżenie emisji NOx z komór spalania o nawet 50%. Obecnie można wdrożyć technologię IMPACT-AE do nowych komór spalania silników lotniczych. Wyniki projektu IMPACT-AE obniżą czas wymagany do opracowania komory spalania o połowę w porównaniu z innymi, najnowocześniejszymi procesami. Pomoże to również obniżyć poziom emisji tlenku węgla i tlenków azotu oraz zanieczyszczeń, co skutecznie zwiększy konkurencyjność producentów europejskich na globalnym rynku.
Słowa kluczowe
Niskoemisyjne komory spalania, silniki lotnicze, IMPACT-AE, chłodzenie ścian komór spalania
