Descrizione del progetto
Un sistema di propulsione a idrogeno innovativo che genera una spinta tramite il calore di scarto
La propulsione aeronautica a idrogeno potrebbe eliminare le emissioni di CO2 legate all’aviazione durante le operazioni di volo e ridurre le emissioni diverse dalla CO2, contribuendo notevolmente a rendere l’aviazione climaticamente neutra entro il 2050. Ogni watt di elettricità prodotto da una cella a combustibile genera circa un watt di calore residuo. Il progetto exFan, finanziato dall’UE, intende integrare celle a combustibile alimentate a idrogeno e riutilizzare il calore generato dai sistemi in un nuovo concetto di propulsione ecologica. Un sistema di propulsione a ventola elettrica orientata sarà alimentato dalla tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno e sfrutterà il calore di scarto per ottenere una spinta aggiuntiva, attraverso l’effetto ram jet in uno scambiatore di calore leggero. Alla progettazione dello scambiatore di calore e del sistema di propulsione a ventola elettrica contribuirà un modello di simulazione che sarà sviluppato dal progetto.
Obiettivo
"To achieve climate neutrality in aviation by 2050, hydrogen powered aircraft propulsion can be key. For this, several challenges need to be tackled such as thermal management and heat rejection of fuel cells in the aircraft. For each watt of electricity produced by a fuel cell, one watt of waste heat is generated. Recuperating it to further use would be indeed an asset. The exFan project will target such innovation by including a ducted heat exchanger in the nacelle of the propulsion system. It will use the ram jet effect, called also ""Meredith effect"" (ME) to generate thrust from waste heat. The design of a lightweight heat exchanger and the recovery of waste heat using the ME are promising topics further investigated in detail here. The exFan system will be included in a geared electric fan propulsion system of mega-watt class powered by hydrogen fuel cell technology. The heat exchanger will be a bionic design duly surface finished to hinder particle accumulation, corrosion, and erosion. Additionally, novel thermal management system will be designed, to optimize the heat quality of the waste heat and control the heat flux of the propulsion system. Optimal operation conditions will also be investigated. A simulation model will be set up for operation parameter optimization. First functional lab scale tests of exFan will serve to verify such model. The breakthrough innovations proposed in exFan will i) allow European aircraft producers to offer savings in cost operation ii) enable European aeronautics industry to maintain global competitiveness and leadership, and iii) create significant contribution in the path towards CO2 and NOX emission free aircrafts.
exFan brings together multidisciplinary experts from academia, aeronautical associations and industry, supported by a selected technical advisory board. exFan will be in close contact with Clean Aviation and Clean Hydrogen to create synergies and speed up the development."
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)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinatore
20014 San Sebastian
Spagna