Descripción del proyecto
La combustión sin llama vuela aún más alto
La combustión es la reacción de producción de calor entre un hidrocarburo y oxígeno. Aunque el foco suele ponerse en el CO2, los motores a reacción modernos también emiten NOx (una familia de compuestos que incluyen el dióxido de nitrógeno o NO2) y partículas. El NO2 es un contaminante importante en sí mismo y participa en la química de la lluvia ácida y el ozono atmosférico. Aunque se han desarrollado nuevos procesos de combustión que minimizan la producción de NOx de los quemadores industriales aún no se han aplicado a la combustión del queroseno en los motores a reacción. Reducir la emisión de partículas en suspensión del queroseno o nuevos combustibles sintéticos también es importante. El proyecto LEAFINNOX, financiado con fondos europeos, colma estas lagunas a través de una combinación de experimentos y modelización que proporciona nuevos conceptos de combustión que minimizan la emisión de partículas y NOx.
Objetivo
"The low-NOx potential of ""Flameless Oxidation"" (or ""MILD combustion"", as is otherwise known) has been demonstrated for industrial furnaces and gaseous-fuel flames, but it has not been explored yet for aviation gas turbines burning kerosene. In this project, the ""Lean Azimuthal Flame"" (LEAF), a new combustor design that can operate at the ""Flameless Oxidation"" mode and that has been tested for gaseous fuels so far producing very low NOx, CO, and unburnt hydrocarbons, will be developed for kerosene as an innovative low-NOx candidate combustor concept for the long-term. The work comprises tests at low and elevated pressures, development of new kinetic schemes for kerosene combustion under MILD combustions, development of experimental diagnostics and sectional models for nanoparticles so as to assess the particulate emissions of the kerosene LEAF and to increase our predictive capability, modelling by advanced combustion models (Large-Eddy Simulation with sub-grid Conditional Moment Closure supplemented with the new kinetic schemes for NOx and soot), and the construction of low-order models for emissions and thermoacoustics for the LEAF. The models can also assist the medium-term improvement of existing combustors such as those based on the RQL or LPP concepts. The consortium consists of four highly-experienced partners, with significant expertise with the LEAF, combustion in vitiated air, NOx and particulate emissions chemistry, and numerical modelling, and with emphasis on knowledge transfer to industry. The outcomes of the project can provide new options to the European aeroengine industry and can result in significanly lower NOx emissions than at present due to the unique low emissions of the ""Flameless Oxidation"" combustion mode."
Ámbito científico
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsliquid fuels
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectrolysis
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryhydrocarbons
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfossil energynatural gas
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
CB2 1TN Cambridge
Reino Unido