Descrizione del progetto
Principi di progettazione per affrontare le instabilità di combustione
Le industrie dell’energia e dell’aviazione si affidano alle turbine a gas, ma le instabilità di combustione rappresentano una sfida per lo sviluppo di una nuova generazione di turbine a gas sicure e a basse emissioni. Il progetto TACOS, finanziato dall’UE, affronterà questo problema avvalendosi di principi di progettazione innovativi e basati sulle più recenti conoscenze teoriche. Si baserà sulla recente scoperta, da parte della comunità della combustione, di punti eccezionali che presentano proprietà fisiche controintuitive, adatte a controllare la stabilità del combustore. I risultati preliminari hanno dimostrato che i punti eccezionali possono spostare rapidamente il combustore da uno stato instabile a uno stabile e sono controllabili attraverso l’acustica della camera e le caratteristiche della fiamma. Nel complesso, il progetto mira a sbloccare nuovi percorsi di ricerca e a consentire lo sviluppo di turbine a gas sicure e pulite.
Obiettivo
"Both, the energy and aviation sector rely on gas turbines, a combustion system continuously optimized since its invention during World War II. They constitute a main pillar for tomorrows energy and aviation mix to tackle climate change. However, fuel flexibility is stretched to its limits for conventional combustor designs: combustion instabilities hinder a new generation of safe and low-emission gas turbines. This calls for disruptive design approaches to enforce crucially needed step-change technologies. The overarching aim of TACOS is to break the bottleneck of combustion instabilities by novel, physics-driven design principles based on latest theoretical findings: the combustion community -including myself- has discovered ""exceptional points"" (EPs), which are known from theoretical physics to feature intriguing, counter-intuitive physical properties. Our preliminary results confirm that EPs (i) rapidly switch the combustor stability from unstable to stable and (ii) are well-controllable by both the acoustics of the chamber and the flame characteristics. TACOS takes a leap forward and exploits the unique properties of EPs for the conception of novel combustors by 3 objectives: (A) tailor the characteristics of both gaseous (land-based gas turbines) and spray flames (aeroengines) by carbon-free fuels (hydrogen+ammonia) and sustainable aviation fuels; (B) optimize simultaneously the emission rates and the stability of the combustion chamber by designing the combustor close to the EP; and (C) quantify the design robustness by experiments at atmospheric and high-pressure conditions to learn design principles by explainable machine learning methods. As a result, TACOS will not only produce an unprecedented, computer-aided and optimization-centric design software for safe, robust and clean gas turbines, but will also open a new research field on design principles and amplify fundamental breakthroughs in CI research."
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
10623 Berlin
Germania