1 / 25

Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις

Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις. Ν. Αρετάκης, Α. Αλεξίου, Α. Τσαλαβούτας , Κ. Μαθιουδάκης. Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

aerona
Download Presentation

Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις Ν. Αρετάκης, Α. Αλεξίου, Α. Τσαλαβούτας, Κ. Μαθιουδάκης Εργαστήριο Θερμικών Στροβιλομηχανών Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Συνέδριο «Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο», 09-10 Μαΐου 2012, Διεθνής Αερολιμένας Αθηνών «Ελευθέριος Βενιζέλος», Ελληνική Αεροπορική Ένωση

  2. Κατανομή Συνολικά Παραγόμενων Εκπομπών CO2 (ACARE Beyond Vision 2020) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  3. Παγκόσμιες Ετήσιες Αερομεταφορές (Airbus GMF 2010-2029) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  4. Το όραμα της IATA για το 2050Η κατασκευή ενός πολιτικού αεροσκάφους με μηδενικές εκπομπές μέσα σε 50 χρόνια. • Στόχοι • Ανάπτυξη αεροπλοΐας χωρίς να προκαλείται αύξηση των εκπομπών CO2 από το 2020 • Βελτίωση κατανάλωσης καυσίμου κατά 1.5 % το χρόνο • Μείωση των εκπομπών CO2 κατά 50% σε σχέση με τα 2005 επίπεδα μέχρι το 2050 • Τέσσερις Πυλώνες Στρατηγικής • Τεχνολογία (Ο στόχος της IATA είναι το 10% του • Χρησιμοποιούμενου καυσίμου να είναι εναλλακτικά • καύσιμα μέχρι το 2017) • Λειτουργικές παράμετροι • Υποδομή • Οικονομικά μέτρα IATA: International Air Transport Association Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  5. Κατασκευαστές αεροσκαφών 20-25% Κατασκευαστέςκινητήρων 15-20% Διαχείριση συστήματος αερομεταφορών 5-10% 50% μείωση των εκπομπών CO2 Οι στόχοι του ACARE για το 2020 • 50% μείωση των εκπομπών CO2 ανά επιβάτη και χιλιόμετρο • 50% μείωση του θορύβου • 80% μείωση εκπομπών NOx • οικοσυμβατός κύκλος ζωής ACARE: Advisory Council for Aeronautics Research in Europe (Airbus GMF 2007) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  6. VITAL Low spool components of DDTF,GTF,CRTF NEWAC Core Components IC, IRA, AC, FCC DREAM Open Rotor (geared, direct drive) Ευρωπαϊκά Ερευνητικά ΠρογράμματαΤεχνολογίας Κινητήρων SILENCER Noise Reduction Technologies Year 2000 in service engine EEFAE Validation at Engine Level ANTLE DDTF CLEAN GTFCLEAN IRA Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  7. Ερευνητικό Πρόγραμμα NEWAC Νέες Διατάξεις Κινητήρων Η χρήση ενός ενδιάμεσου ψύκτη επιτρέπει τη χρησιμοποίηση υψηλού συνολικού λόγου πίεσης για μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και του σχηματισμού NOx Η ιδέα αυτή εκμεταλλεύεται τη θερμότητα των καυσαερίων του κινητήρα και μεγιστοποιεί τη θερμική ικανότητα του αέρα εισαγωγής στο ΘΚ με ενδιάμεση ψύξη μπροστά από το συμπιεστή υψηλής πίεσης. Τα ενεργά συστήματα έχουν ανοίξει ένα νέο πεδίο στην τεχνολογία κινητήρων προσφέροντας τη δυνατότητα προσαρμογής του πυρήνα της μηχανής σε κάθε κατάσταση λειτουργίας κατά τη διάρκεια της αποστολής. Τεχνολογίες ελέγχου ροής προσφέρουν νέες ευκαιρίες για να επιτευχθεί αύξηση της απόδοσης του συμπιεστή υψηλής πίεσης με επιπλέον αύξηση του περιθωρίου πάλμωσης και μείωσης του ρυθμού υποβάθμισης του κινητήρα. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  8. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  9. Geared Turbofan with Active Core Concept (GTAC) • Υψηλό BPR→ Δίνει υψηλό προωθητικό βαθμό απόδοσης, Χαμηλότερα επίπεδα θορύβου δέσμης • Κιβώτιο → επιτρέπει στις επιμέρους συνιστώσες του άξονα χαμηλής πίεσης να λειτουργούν σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής (χαμηλότερα επίπεδα θορύβου Fan) • Ενεργά συστήματα • →επιτρέπουν στον κινητήρα να προσαρμοστεί για βέλτιστη απόδοση και ασφάλεια σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του • → αυξάνουν την ευελιξία κατά τη φάση σχεδιασμού, δεδομένου ότι δεν απαιτείται πλέον να βασιστεί ο σχεδιασμός στην χειρότερη περίπτωση. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  10. Geared Turbofan with Active Core Concept (GTAC) • Ενεργά συστήματα • → ACAC (Active Cooling Air Cooling) για τη μείωση του αέρα που απαιτείται για την ψύξη του στροβίλου υψηλής (HPT)κατά τη φάση της κρουαζιέρας (αύξηση απόδοσηςκινητήρα) • → ACC (Active Clearance Control) για ελαχιστοποίηση του ακτινικού διακένου στις τελευταίες βαθμίδες του συμπιεστή υψηλής (HPC) • → ASC (Active Surge Control) για βελτίωση της λειτουργικότητας του κινητήρα στις χαμηλές στροφές με έγχυση αέρα στις μπροστινές βαθμίδες του συμπιεστή υψηλής (HPC) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  11. ATLAS Aero TooLs for Advanced Simulations Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  12. Engine Models GTAC PROOSIS Modeling Schematic Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  13. CAMACM Commercial Aircraft’s Mission Analysis Computational Model Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  14. Εξοικονόμηση Καυσίμου με Κινητήρες Νέας Τεχνολογίας Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  15. Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις Είναι απαραίτητη ή χρήση νέας τεχνολογίας Θαλάμων Καύσης για μείωση των εκπομπών Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  16. Μείωση Εκπομπών με Θαλάμους Καύσης Νέας Τεχνολογίας Όλες οι προσεγγίσεις για σημαντική μείωση των εκπομπών NOxβασίζονται στην τεχνολογία καύσης φτωχού προανεμειγμένου μείγματος (Lean Premixing Combustion Technology). 14 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  17. Αποτελέσματα Εκπομπών Ήχου Κινητήρας Μικρής Εμβέλειας Μεγάλης Εμβέλειας Επίδραση -1 EPNdB ανά πηγή στο συνολικό ήχο Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  18. Χρήση Εναλλακτικών Καυσίμων Στοιχεία Εναλλακτικών Καυσίμων Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  19. Χρήση Εναλλακτικών Καυσίμων Στοιχεία Εναλλακτικών Καυσίμων Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  20. Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στην Λειτουργία του Κινητήρα CFM International CFM56* General Electric CF6* * Take off conditions Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  21. Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης Μειωμένη Κατανάλωση Καυσίμου Μείγμα Εναλλακτικού Καυσίμου Μικρότερη Πυκνότητα -> Λιγότερο καύσιμο για πλήρως φορτωμένα αεροσκάφη Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  22. Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης Μεταβολή Κατανάλωσης Καυσίμου για τον CFM56 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  23. Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης Payload Range – CFM56 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  24. Συμπεράσματα • Οι κινητήρες νέας τεχνολογίας μπορούν να συμβάλουν σε σημαντική μείωση στην κατανάλωση καυσίμου η οποία μπορεί να φτάσει και το 25% για τυπικές αποστολές σε σχέση με τους κινητήρες τρέχουσας τεχνολογίας. • Για παράλληλη μείωση των εκπεμπόμενων ρύπων είναι απαραίτητη η χρησιμοποίηση νέας τεχνολογίας ΘΚ. • Οι κινητήρες νέας τεχνολογίας λόγω των χαμηλότερων στροφών του fan και της αύξησης του BPR εκπέμπουν χαμηλότερα επίπεδα θορύβου. • Περαιτέρω μείωση της κατανάλωσης καυσίμου μπορεί να επιτευχθεί με χρήση εναλλακτικών καυσίμων, η οποία μπορεί να φτάσει το 1.5% και η οποία οφείλεται στην αύξηση της θερμογόνου ικανότητας σε σχέση με τα τυπικά καύσιμα. • Η χρήση εναλλακτικών καυσίμων δεν επιφέρει καμιά άλλη μεταβολή στη λειτουργία του κινητήρα, μπορεί όμως να έχουμε μια μικρή μείωση της μέγιστης εμβέλειας του αεροσκάφους λόγω μικρότερης πυκνότητας άρα και ποσότητας καυσίμου για δεδομένη χωρητικότητα. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

  25. Ευχαριστώ! Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

More Related