Description du projet
Réduire les niveaux de distorsion dans les systèmes de propulsion des aéronefs de la prochaine génération
Les travaux sur la conception des avions de la prochaine génération mettent l’accent sur des architectures cellule-moteur hautement intégrées afin de réduire davantage la consommation de carburant. L’ingestion de couche limite, une méthode de propulsion novatrice où le ventilateur, intégré dans le corps de l’avion à l’arrière du fuselage, «ingère» le flux d’air plus lent de la couche limite, est un des concepts à l’étude. Cependant, ce système peut entraîner un niveau de distorsion élevé dans le ventilateur, avec un impact sur l’efficacité, la durée de vie en terme de fatigue et le bruit. Le projet ASTORIA, financé par l’UE, entend mettre au point et tester dans un banc d’essai des dispositifs reproduisant avec une grande fidélité les distorsions dues à la pression totale et aux turbulences. Pour ce faire, il exploitera le potentiel de la dynamique des fluides computationnelle, des modèles d’ordre réduit et des techniques de prototypage rapide. Les résultats du projet ouvriront la voie à la création de nouvelles conceptions robustes et intégrées de moteurs/cellules pour les aéronefs.
Objectif
Fully answering the requirements of topic JTI-CS2-2018-CfP09-LPA-01-59, the ASTORIA project aims at developing a demonstrated set of tools and methodologies in order to design and test devices replicating complex, steady and unsteady, total pressure and swirl combined distortion profiles with high fidelity in a test rig environment. Software and methodologies will be developed that will enable the definition of tailored multi-component devices, based on extensive exploitation of CFD, reduced-order models and optimization, harnessing the potential offered by rapid prototyping. Steady and unsteady patterns design methodologies will be validated through extensive experimental reduced-scale testing in precisely controlled conditions.
The software toolset will be highly modular and flexible. The objective is to combine into a new multi-component distortion generator generic total pressure distortion generating screens and aerodynamic turning vanes assemblies, with limitless possibilities in vane shapes, distribution and size for complex swirl pattern replication. Several assembly solutions are envisaged, which will allow to jointly rotate parts (swirl frame and base distortion) or, conversely, preserve a fixed baseline steady distortion pattern and limit periodic position variation to a subset of turning vanes and/or screen. The integrated toolset will provide an unprecedented capability for combined arbitrarily complex total pressure and swirl distortion simulation, including the minimization of the undesirable influence of the device and directly integrating mechanical and manufacturability into the design intent. It will also seamlessly allow to integrate the potential effect of the fan.
ASTORIA is specifically linked with LPA-IADP-WP1.1.3.6 will directly be applicable for specific fan designs to be tested within the SA²FIR rig and will serve the “DX2 Boundary Layer Ingestion” demonstrator, paving the way for new robust integrated engine/airframe design practices.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
IA - Innovation actionCoordinateur
6041 Gosselies
Belgique