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Strumenti di progettazione dei motori dei velivoli per una riduzione delle emissioni

Il miglioramento dell'efficienza dei motori dei velivoli ai fini della riduzione delle emissioni di gas a effetto serra rappresenta un fattore importante per il settore aerospaziale europeo. Alcuni scienziati finanziati dall'UE hanno sviluppato strumenti di modellazione delle pale da turbina a sostegno di tale iniziativa.
Strumenti di progettazione dei motori dei velivoli per una riduzione delle emissioni
Il settore aerospaziale europeo è impegnato sul fronte dello sviluppo di progettazioni innovative di velivoli finalizzate alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica (CO2). Questa sostanza viene prodotta mediante la combustione del carburante nel motore a reazione. Di conseguenza, i meccanismi per l'aumento dell'efficienza e dell'ecocompatibilità dei componenti del motore rappresentano un'importante area di ricerca.

I motori a reazione aspirano e comprimono aria (aumentandone la pressione), utilizzando numerose ventole dotate di molte pale. La combustione avviene quando un combustibile viene vaporizzato nell'aria compressa e infiammato. La combustione rilascia gas di scarico caldi che forniscono la spinta e, ovviamente, emissioni di CO2.

Gli scienziati europei hanno tentato di migliorare il consumo specifico di carburante (CSC), ovvero la quantità di combustibile che viene bruciato all'ora per ogni chilo di peso del velivolo, e quindi di dimezzare le emissioni di CO2 nel lungo termine grazie ai finanziamenti dell'UE stanziati per il progetto TATMO ("Turbulence and transition modelling for special turbomachinery applications"). I ricercatori si sono concentrati sulla modellazione delle pale delle ventole allo scopo di migliorare l'efficienza nella sezione della turbina a bassa pressione (TBP) del motore a turbina a gas. L'efficienza della TBP è particolarmente importante per il CSC e per le emissioni.

I ricercatori del progetto TATMO hanno sviluppato un software di modellazione in grado di produrre simulazioni numeriche di talune distribuzioni di pressioni in perfetta armonia con i risultati sperimentali. I confronti tra i modelli e i dati sperimentali hanno inoltre aperto importanti prospettive all'interno di aree concepite ai fini del perfezionamento dei calcoli.

La possibile implementazione degli strumenti TAMTO potrebbe determinare una drastica riduzione delle emissioni di CO2 mediante una progettazione più efficiente delle pale dei motori a reazione. Inoltre, gli strumenti potrebbero determinare un abbattimento dei costi e una riduzione dei tempi richiesti per le nuove progettazioni di motori aeronautici ai fini del raggiungimento di nuovi mercati.

Nel complesso, i risultati dell'iniziativa TAMTO dovrebbero rafforzare la competitività del settore aerospaziale europeo contribuendo al contempo a tenere a freno il riscaldamento globale.

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