Descrizione del progetto
La combustione senza fiamma va sempre più in alto
La combustione è una reazione tra combustibile idrocarburico e ossigeno che genera calore velocemente. L’attenzione è spesso rivolta alla CO2, tuttavia, i moderni motori a reazione emettono anche ossidi di azoto (NOx) (una famiglia di composti che comprende il diossido di azoto, o NO2) e particolati. Preso singolarmente, il diossido di azoto è un importante inquinante e partecipa alla chimica dell’ozono nell’atmosfera e delle piogge acide. Se da un lato sono stati sviluppati nuovi processi di combustione che riducono al minimo la produzione di NO2 proveniente da bruciatori industriali, questi non sono ancora stati applicati alla combustione del cherosene nei motori a reazione. È inoltre importante ridurre le emissioni di particolato provenienti dal cherosene o da nuovi combustibili sintetici. Il progetto LEAFINNOX, finanziato dall’UE, colma queste lacune attraverso una combinazione di esperimenti e modellizzazione che offrono nuovi concetti di combustione in grado di ridurre al minimo sia gli ossidi di azoto che le emissioni di particolato.
Obiettivo
"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."
Campo scientifico
- 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
Parole chiave
Programma(i)
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
CB2 1TN Cambridge
Regno Unito