Opis projektu
Ocena komory spalania projektowanej z myślą o ograniczeniu emisji
W ramach finansowanego ze środków UE projektu CHAiRLIFT ma powstać projekt innowacyjnej komory spalania przeznaczonej do użycia w silnikach nowej generacji, w których spalanie zachodzi w atmosferze nadmiaru powietrza – tak zwanych silnikach lean-burn. Projekt nowej komory zakłada, że uniesienie płomienia dyfuzyjnego pozwoli uzyskać znaczny stopień wstępnego mieszania, co pozwoli znacznie ograniczyć ilość emitowanych tlenków azotu (NOx). W porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań wykorzystujących wirową stabilizację płomienia zastosowanie uniesionego płomienia dyfuzyjnego minimalizuje ryzyko cofnięcia się płomienia i znacznie zmniejsza podatność procesu na niestabilności termoakustyczne. W ramach projektu zostanie także zaproponowane alternatywne podejście do typowego pilotażu płomienia, które pozwoli jeszcze bardziej ograniczyć emisję związków NOx. W celu oceny możliwości redukcji emisji NOx w nowej komorze spalania zostaną przeprowadzone badania doświadczalne oraz symulacje numeryczne, w tym powstanie zaawansowany model atomizacji aerozolu.
Cel
The main objective of the CHAiRLIFT project is to assess an innovative combustor concept capable to achieve an ultra-lean, low NOx, operation of future engines. With this combustion concept the requirements of ACARE Flightpath 2050 will be fully satisfied. The CHAiRLIFT combustor concept comprises two novel features: The first is to adopt “low swirl” lean lifted spray flames which feature a high degree of premixing and consequently significantly reduced NOx emissions. Inherent characteristics of such flames are the strongly reduced risk of flashback and a reduced susceptibility to thermo-acoustics instabilities compared to conventional swirl stabilized flames. However, such lifted flames bear the risk of lean blow out at some operating conditions. As second novelty of the CHAiRLIFT concept an alternative approach to standard flame piloting is proposed, enabling a a further reduction of NOx emissions. Stable and safe operations of the combustor are ensured by the interaction of adjacent flames in circumferential direction within the annular combustion chamber. This requires tilting of the axis of the flames relative to the axis of the machine. This design is called Short Helical Combustor (SHC). It has the advantage that no extra pilot flame is required which may produce additional NOx emissions. Additional benefits are the reduced length of the combustor. Most importantly, the turning angle of the NGV can be reduced resulting into a smaller number of NGV and hence reduced cooling air requirement.
Experimental and numerical investigations including the development of an advanced spray atomization model will be carried to assess the NOx reduction capabilities of the concept, by exploiting state of the art methodologies. To explore further NOx reduction capabilities of the concept, an advanced LBO active control will also be tested by combining ion sensor probe and plasma assisted combustion.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
50121 Florence
Włochy