Description du projet
Sonder l’aérodynamique des turbines à basse pression à grande vitesse
Les turboréacteurs à haut taux de dilution offrent un énorme potentiel pour réduire le bruit et la pollution de l’aviation. Dans l’architecture du moteur à engrenages, les turbines basse pression fonctionnent à des nombres de Mach de sortie transsoniques et à des nombres de Reynolds faibles. Il y a un manque critique de données expérimentales dans ces conditions de moteur et particulièrement aux vitesses de sortie transsoniques. Le projet SPLEEN, financé par l’UE, vise à combler cette lacune en effectuant des mesures détaillées de l’écoulement dans deux bancs d’essai de turbine de classe mondiale au von Karman Institute for Fluid Dynamics. L’accent est mis sur l’interaction de l’air secondaire et des flux de fuite avec l’écoulement principal et son impact sur les performances et la conception de la turbine.
Objectif
One of the key technologies to enable efficient Ultra-High By-Pass ratio geared turbofans is the low-pressure turbine (LPT). While the geared engine architecture allows a large reduction in LPT stage count and weight, the LPT operates at transonic exit Mach numbers and low-Reynolds numbers. Within this range of operating conditions, there is a critical shortage of aerodynamic and performance measurements. A lack of relevant experimental data in these engine-like conditions also concerns the interaction of the secondary-air and leakage flows with the mainstream. SPLEEN aims at filling up this gap with an extensive experimental undertaking that investigates the aerodynamics of high-speed LP turbines of geared-fan propulsion systems. The project focuses on the interaction of cavity purge and leakage flows with the mainstream and its impact on the turbine performance. SPLEEN addresses this challenge with detailed flow measurements in two world-class turbine rigs: a large scale, transonic, low-Reynolds number linear cascade including periodic incoming wakes, and a high-speed 1.5 stage turbine rig. The project first investigates the effect of cavity geometries and purge flow rates on the local flow features and turbine performance in the linear cascade. A new technology for the reduction of leakage-induced losses will be proposed, designed and tested in the cascade facility. In the second part of SPLEEN, a 1.5 LP turbine stage is tested at scale 1 in the rotating rig. The flow structures, turbine global performance and the unsteady leakage/purge flow interactions are measured at fully representative engine conditions. Turbine experiments are carried out at different operating conditions for two sets of hub and shroud cavity configurations. The SPLEEN project will validate new high-speed LPT technologies in engine-relevant environments (TRL up to 5) delivering new critical knowledge and unique experimental databases of major importance for turbomachinery designs.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingénierie et technologiegénie mécaniquegénie automobilegénie aérospatialavion
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-CS2-CFP07-2017-02
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RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
1640 Sint-Genesius-Rode
Belgique