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Composite AeroelasTics ANd Aeroacoustics

Description du projet

Aérodynamique instable, aéroacoustique et aéroélasticité des moteurs à réaction

La technologie des moteurs d’aéronef n’a cessé d’évoluer au cours des dernières décennies, la réduction de la consommation de carburant étant l’un des moteurs de ces progrès. De plus en plus d’éléments donnent à penser que l’aérodynamique instable, l’aéroacoustique et l’aéroélasticité limitent le potentiel des technologies des moteurs à réaction. Le projet CATANA, financé par l’UE, a été mis en place pour mieux comprendre la nature de ces instabilités physiques. Il réalisera des expériences qui permettront de réaliser des mesures synchrones des phénomènes aérodynamiques, structuro-dynamiques et acoustiques. Des études consacrées au décalage structurel et la géométrie de l’admission d’air permettront aux chercheurs de quantifier la sensibilité des mécanismes d’instabilité. Les instituts participants remettront en question les connaissances existantes dans ce domaine et proposeront un point de référence pour des études ultérieures sur des moteurs à réaction efficaces.

Objectif

There is increasing evidence that today’s turbojet technology is limited by instabilities arising from non-linear coupling between aerodynamic, aeroelastic and aeroacoustic phenomena. These multi-physical processes are going to become even more important in future architectures, which utilize Ultra-High-Bypass Ratio and lightweight composite fan designs to reduce greenhouse gas emissions and noise. However, enormous knowledge gaps currently exist concerning these processes and the resulting stability boundaries.
To fill these gaps, and to promote the development of efficient and quiet concepts, a comprehensive research programme will be carried out in Project CATANA. The programme will provide an open-test-case fan stage and employ unprecedented instrumentation to perform extensive investigations into the nature of multi-physical instabilities. The carbon-fibre fan stage is currently being developed at Ecole Centrale de Lyon and will be aerodynamically and structurally representative of near future low-speed fans.
Multi-physical experiments are planned which allow transient investigations with synchronous measurements of aerodynamic, structure-dynamic and acoustic phenomena.
The research concept combines complementary measurement systems and enables the detection of interactive mechanisms where individual systems are insufficient.
To improve the coherence of the aeroelastic results, a study on structural mistuning and intake geometry will be carried out to understand and quantify the sensitivity of occurring instability mechanisms. The database will be completed by a detailed structural analysis of the stage providing modal characteristics of the rotor blades, including structural damping under rotation.
The participating laboratories of Ecole Centrale de Lyon and the Von Karman Institute for Fluid Dynamics have the experience to challenge the demanding research initiative with the ambition to provide a reference benchmark for the European research community.

Coordinateur

ECOLE CENTRALE DE LYON
Contribution nette de l'UE
€ 2 130 245,00
Adresse
Avenue guy de collongue 36
69134 Ecully
France

Voir sur la carte

Région
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Rhône
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Autres sources de financement
€ 0,00

Participants (2)