Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις Ν. Αρετάκης, Α. Αλεξίου, Α. Τσαλαβούτας, Κ. Μαθιουδάκης Συνέδριο «Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις Ν. Αρετάκης, Α. Αλεξίου, Α. Τσαλαβούτας, Κ. Μαθιουδάκης Συνέδριο «Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

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

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

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

4 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012 Το όραμα της IATA για το 2050 Η κατασκευή ενός πολιτικού αεροσκάφους με μηδενικές εκπομπές μέσα σε 50 χρόνια. Στόχοι Ανάπτυξη αεροπλοΐας χωρίς να προκαλείται αύξηση των εκπομπών CO 2 από το 2020 Βελτίωση κατανάλωσης καυσίμου κατά 1.5 % το χρόνο Μείωση των εκπομπών CO 2 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

5 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012 Οι στόχοι του ACARE για το 2020 Κατασκευαστές αεροσκαφών 20-25% 50% μείωση των εκπομπών CO 2 Κατασκευαστές κινητήρων 15-20% Διαχείριση συστήματος αερομεταφορών 5-10% 50% μείωση των εκπομπών CO 2 ανά επιβάτη και χιλιόμετρο 50% μείωση του θορύβου 80% μείωση εκπομπών NO x οικοσυμβατός κύκλος ζωής ACARE: Advisory Council for Aeronautics Research in Europe (Airbus GMF 2007)

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

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

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

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

10 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012 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 απόδοσης κινητήρα) → 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)

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

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

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

14 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012 Εξοικονόμηση Καυσίμου με Κινητήρες Νέας Τεχνολογίας Distance1000 km (short range) Flight Altitude10668 m (constant) Cruise SpeedM0.78 (constant) Indicative Results Fuel Burned Reference kg Fuel Burned New Engine kg (-24.97%) Distance5550 km (long range) Flight Altitude11500 m (constant) Cruise SpeedM0.82 (constant) Indicative Results Fuel Burned Reference kg Fuel Burned New Engine kg (-25.85%)

15 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012 Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις Indicative Results NOx Reference kg NOx New Engine (Conventional Combustor) kg (+11.73%) Indicative Results NOx Reference kg NOx New Engine (Conventional Combustor) kg (+7.88%) Είναι απαραίτητη ή χρήση νέας τεχνολογίας Θαλάμων Καύσης για μείωση των εκπομπών

16 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/ Μείωση Εκπομπών με Θαλάμους Καύσης Νέας Τεχνολογίας Indicative Results NOx Reference kg NOx New Engine (New technology combustor) kg (-46.19%) Indicative Results NOx Reference kg NOx New Engine (New technology combustor) kg (-50.56%) Όλες οι προσεγγίσεις για σημαντική μείωση των εκπομπών NOx βασίζονται στην τεχνολογία καύσης φτωχού προανεμειγμένου μείγματος (Lean Premixing Combustion Technology).

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

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

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

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

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

22 Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012 Μεταβολή Κατανάλωσης Καυσίμου για τον CFM56 Fuel Burned (kg) Jet – A /50 Blend Jet-A1 and HRJ (Jatropha/Algae) 8259 (-1.34%) Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης ParameterValue Aircraft Airbus A320 Distance 2000 km Cruise Altitude m Cruise Mach No. 0.8 Payload 13.5 t Fuel t

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

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

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


Κατέβασμα ppt "Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις Ν. Αρετάκης, Α. Αλεξίου, Α. Τσαλαβούτας, Κ. Μαθιουδάκης Συνέδριο «Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google