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Composite AeroelasTics ANd Aeroacoustics

Descrizione del progetto

Aerodinamica instazionaria, aeroacustica e aeroelasticità dei motori a reazione

La tecnologia dei motori degli aeromobili si è costantemente evoluta negli ultimi decenni: la riduzione del consumo di carburante è stata la forza trainante di questi progressi. Prove sempre crescenti suggeriscono che l’aerodinamica instazionaria, l’aeroacustica e l’aeroelasticità stanno limitando il potenziale delle tecnologie dei motori a reazione. Il progetto CATANA, finanziato dall’UE, è dedicato ad approfondire ulteriormente la natura di queste instabilità fisiche. Il progetto effettuerà esperimenti che consentiranno misurazioni sincrone di fenomeni aerodinamici, dinamici dal punto di vista strutturale e acustici. Alcuni studi sulla regolazione di frequenza strutturale e la geometria di assorbimento consentiranno ai ricercatori di quantificare la sensibilità dei meccanismi di instabilità. Gli istituti partecipanti metteranno alla prova le conoscenze esistenti nel settore e forniranno un punto di riferimento per ulteriori studi su motori a reazione efficienti.

Obiettivo

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.

Meccanismo di finanziamento

RIA - Research and Innovation action

Coordinatore

ECOLE CENTRALE DE LYON
Contribution nette de l'UE
€ 2 130 245,00
Indirizzo
AVENUE GUY DE COLLONGUE 36
69134 Ecully
Francia

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Regione
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Rhône
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 2 349 860,00

Partecipanti (2)