Descrizione del progetto
Sistemi di propulsione più grandi e meno rumorosi: un modello predittivo per supportare la progettazione
I sistemi di propulsione dei velivoli di maggiori dimensioni che riducono le emissioni di CO2 diminuiscono anche lo spazio tra i componenti della cellula, determinando distorsioni del flusso turbolento, vibrazioni nell’interazione tra la cellula e il sistema di propulsione e rumore; il controllo di queste interazioni potrebbe consentire di realizzare nuove progettazioni caratterizzate da emissioni radicalmente ridotte. Finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, il progetto MORASINA tornerà alle origini per risolvere questo problema studiando le interazioni tra oggetti aerodinamici rotanti e stazionari, chiarendo i meccanismi del flusso perturbato e della turbolenza e delineando la prima formulazione matematica che li descrive, il che permetterà di supportare il primo modello acustico olistico che prevede il rumore di interazione. L’espansione a un approccio di rete neurale consentirà di addestrare e supportare la progettazione di velivoli di prossima generazione.
Obiettivo
The target of climate-neutral aviation has led to a strong increase in the size of new propulsion systems, resulting in their lowered distance to the airframe components. This causes new aerodynamic interactions with heavy distortion of the turbulent flow, determining unpredictable sources of noise. Mitigating this interaction noise would allow to deploy radically new aircraft configurations capable of reducing up to 20% of the current aviation emissions.
While studies from literature have tried to correct discrepancies larger than 10 dB from acoustic predictions by a-posteriori tuning the models to very specific flow patterns, recent results from my team have shed light on the physics behind the unpredictability of these noise sources. Results hinted that the geometrical deformation of the turbulent flow from its original pattern might explain the origin of interaction noise.
To solve this puzzle, with MORASINA I aim at first understanding how the flow and the turbulence are distorted in archetypal interactions between rotating and stationary aerodynamic objects. My objective is to discover the unknown mathematical formulation to model this distortion mechanism and to use it to create the first holistic acoustic model for predictions of interaction noise.
By innovatively describing the interaction mechanisms with mathematical functions related to the geometrical distortion of the flow, I will find an answer to whether different flow fields can be assimilated in a unique fundamental flow pattern. With this knowledge, I will create the first acoustic model based on a mathematical flow twin to accurately predict interaction noise.
For maximum impact on the society, I will extend the model to equipollent interaction mechanisms with a neural network approach trained on the results, allowing the use of the prediction framework for reducing interaction noise in the design of the next generation of zero-emission and silent aircraft.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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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
2628 CN Delft
Paesi Bassi