Αεροπορικοί Κινητήρες: Τάσεις & Τεχνολογικές Εξελίξεις

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
EIE/06/075/SI From January 2007 to March 2009 Ενεργειακά δεδομένα, Συγκριτική Αξιολόγηση και Μέτρα Εξοικονόμησης Ενέργειας για τις Ελληνικές Επιχειρήσεις.
Advertisements

Ειδικά Θέματα Οικονομίας: Κυβέρνηση και Επιχειρήσεις Απελευθέρωση Αγοράς Ενέργειας.
ΕΘΝΙΚΟ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ (ΕΠΣΕ+Τ) - Γ' ΦΑΣΗ ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ ΑΝΟΙΚΤΗΣ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ Το έργο «Εθνικό.
« Ο ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΩΡΑΣ ΚΑΙ Η ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΛΙΓΝΙΤΗ » Νοέμβριος 2013 Κοντολέων Αντώνης Μέλος Δ.Σ.
4 ο Συνέδριο InfoCOM Green ICT 2012 Αθήνα, 17 Μαΐου 2012 «Οι Τεχνολογίες IC και η Καθαρή Ενέργεια» Δρ Γιώργος Αγερίδης Μηχανολόγος Μηχανικός Γενικός Διευθυντής.
ΧΡΗΣΗ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΤΥΠΩΝ ΣΤΕΡΕΑΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ
1 “Ανάπτυξη και Εφαρμογή Ολοκληρωμένου Συστήματος για τον Έλεγχο και την Παρακολούθηση των Μονάδων Επεξεργασίας Αστικών Λυμάτων στην Κύπρο, COMWATER” (Δεκέμβριος.
Θέσπιση μιας νέας διεθνούς συμφωνίας EUROPEAN COMMISSION FEBRUARY 2009 Κλιματική αλλαγή.
Αερολιμένας Αθήνας “Ελευθ. Βενιζέλος” 20 – 21 Απριλίου 2010
ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΑ ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ
Ελληνικός Ερευνητικός Χώρος: δείκτες και επιδόσεις • Ελληνικές Επιστημονικές Δημοσιεύσεις • Ερευνητική Δραστηριότητα 16 Φεβρουαρίου 2012 | Αθήνα Το Ελληνικό.
ΑΝΟΙΚΤΗ ΗΜΕΡΙΔΑ "Ενεργειακή και Περιβαλλοντική Αναβάθμιση Δημόσιων Χώρων: Καινοτόμες Μέθοδοι και Προοπτικές” Στυλιανός Διαμαντίδης, Γενικός Γραμματέας.
ΕΕΤΑΑ Αναπτυξιακός Σχεδιασμός Αθήνα 17 Μαίου 2012
Όμιλος Εταιριών της Α.Γ.Ε.Τ. ΗΡΑΚΛΗΣ Ημέρα Αναλυτών – 24η Μαΐου 2007.
Κωνσταντίνος Κωνσταντινίδης
Ιωάννης Χατζηβασιλειάδης, Μηχανολόγος-Ηλεκτρολόγος 1 ΙΕΕΕ-Outstanding Engineer Ιωάννης Χατζηβασιλειάδης, ΕΜΠ 28 Μαίου 2010.
Μηχανές Εσωτερικής Καύσης
ΒΙΩΣΙΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΜΠΕΚΑΣ ΠΟΛΙΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ (BEng. , MEng.)
Έργο «ΠΡΑΣΙΝΟ ΝΗΣΙ» Αϊ-Στράτης ΤΕΥΧΟΣ Β΄ ΚΕΝΤΡΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ & ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 19ο χλμ Λεωφ. Μαραθώνος Πικέρμι Τηλ ,
ΔΙΥΛΙΣΤΗΡΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΣΗΜΕΡΑ
1 / 8 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Management Υπηρεσιών Υγείας 30/9/2006 Six Sigma: ¨ βελτιστοποίηση παραμέτρων λειτουργίας του αιμοδυναμικού τμήματος με άξονα.
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ ΜΕ ΜΗΔΕΝΙΚΕΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ CO2 ΣΤΗ ΚΡΗΤΗ
1 Γυναίκες και επιστήμη: μια πρώτη διερεύνηση Λάουρα Αλιπράντη Κύρια Ερευνήτρια, Εθνικό Κέντρο Κοινωνικών Ερευνών.
Θερμικές ιδιότητες της ύλης
1 Το Κοινωνικό Κόστος από τη Χρήση Αυτοκινήτων στις Κυπριακές Πόλεις Θεόδωρος Ζαχαριάδης Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου.
Βιοοικονομία και Βιοπροιόντα: Είναι δυνατό μια επιχείρηση να είναι κερδοφόρα σε συνθήκες αειφορίας, κοινωνικής αποδοχής και νομοθετικής προσαρμογής? Δρ.
Άννα Μίχου 1 ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗΡΙΟ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ Ο Ρόλος του μηχανικού από την κρίση στην ανάπτυξη Άννα Μίχου Ηλεκτρολόγος Μηχανικός.
ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΑΕΙΦΟΡΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ – ΔΡΑΣΕΙΣ ΔΙΑΔΟΣΗΣ Βασιλική Μίσσα ΕΠΤΑ ΕΠΕ 5η ΣΥΝΑΝΤΗΣΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 11 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2008.
ΚΟΤΣΑΣ – ΒΑΣΙΛΗΣ Πυρηνική σύντηξη και Εφαρμογές στην ενέργεια
Κ. Καρτάλης Πανεπιστήμιο Αθηνών
Ενίσχυση της έρευνας στο “ΕΠ. Εκπαίδευση και δια βίου μάθηση ” Νίκος Μαρούλης, Logotech AE Καρδίτσα 18 Σεπτεμβρίου 2008.
Ν. Δημητριάδης/ STRATIS ΕΠΕ 1 13 Μαϊου Η Προοπτική της Ευρυζωνικότητας στην Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας 1 10 Μαϊου Αμφιλοχία «Αξιοποίηση της.
ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ
1. Θερμόμετρα και μέτρηση θερμοκρασίας
Η λειτουργία της ανεμογεννήτριας
ΚΑΥΣΑΝΑΛΥΣΗ.
ΥΔΡΟΓΟΝΟΚΙΝΗΣΗ Νινο Σιναϊ Αρης Μερκάι Γιτσας Ανδρεας.
Η μεταποιητική βιομηχανία στο Ν.Αττικής: Υποκατάσταση ή μετεγκατάσταση; Διακουλάκη Δ. 1, Μοιρασγεντής Σ. 2, Τουρκολιάς Χ. 1 1 Εργαστήριο Βιομηχανικής &
ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗ ΟΔΗΓΗΣΗ ECODRIVING. Έξυπνος τρόπος οδήγησης ο οποίος συμβάλλει: –στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου –στη μείωση των εκπομπών ρύπων και αερίων.
Βιομηχανικές Εφαρμογές
ΛΑΜΠΕΣ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Ecodriving-Οικολογικά αυτοκίνητα
Εθελοντικές Συμφωνίες επαγγελματικού κλάδουφορέων σχεδιασμού ενεργειακής πολιτικής Η φύση και ο πρωτότυπος χαρακτήρας του Προγράμματος υποστηρίζει την.
Vodafone Ελλάδας Περιβάλλον: Αγγελική Παπαντωνίου, Διευθύντρια Εταιρικών Σχέσεων 19 Οκτωβρίου 2010 Μειώνουμε την αρνητική μας επίδραση Ενισχύουμε τη θετική.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών και Πληροφορίας & Δικτύων ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ “Χρονοπρογραμματισμός.
Μάθημα: Κοινωνικά Ζητήματα και Επιχειρηματικές Πρακτικές Διδάσκουσα: Μπέττυ Τσακαρέστου Βουδούρης Γιώργος Γκιμούση Πανωραία Σουλουτζιδάκης Σοφοκλής και.
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ V-TEC.
Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ
Ερωτήσεις Θεωρίας. Ερ. 1: Αναφέρετε τα μέρη του κορμού ενός εμβολοφόρου κινητήρα. Σύντομη περιγραφή. Απάντηση: ΜΕΚ. 1 ο Μαθημα σλαιντ
Εναλλακτικά αυτοκίνητα. Αυτοκίνητα με αέρια καύσιμα Τα καύσιμα που χρησιμοποιούν τα αυτοκίνητα αυτού του τύπου –υγραέριο, που είναι μίγμα προπανίου (30%)
ΒΕΛΤΙΣΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΟΡΩΝ ΓΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΟΔΙΚΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΜΕ ΣΤΟΧΟ ΤΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΟΔΙΚΗΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ Δημήτριος Δ. Θεοδωρακόπουλος Εργαστήριο Συγκοινωνιακών.
Θεωρητικοί κύκλοι αέρα-Γενικά Θερμοδυναμικός κύκλος: Εργαζόμενο μέσο σταθερό, με μόνιμη (σταθερή) παροχή σε κλειστό κύκλωμα. Μηχανικός κύκλος σε εμβολοφόρο.
ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Η ΣΥΝΕΙΣΦΟΡΑ ΤΟΥΣ ΣΤΗΝ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΙΣ ΝΗΣΙΩΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΓΩΓΗΣ ΣΤΑΔΙΟΔΡΟΜΙΑΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟ ΕΠΑΛ ΣΑΜΟΥ ΤΜΗΜΑ: Β' ΔΟΜΙΚΩΝ.
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΗΛΙΑΚΩΝ ΣΕ ΚΤΙΡΙΑ Ιορδάνης Παραδεισιάδης Πρόεδρος ΕΒΗΕ ΤΕΕ Λάρισας Οκτώβριος 2011.
Νέος κινητήρας πετρελαίου
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Μπιρμπίλης Γεώργιος ( ΑΕΜ 736 ) Πρωτογενή μέτρα μείωσης ΝΟX στον ΑΗΣ Αγίου Δημητρίου Καθηγητές.
Ενότητα 8 : Κύκλοι Θερμικών Μηχανών
ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
ΤΕΙ ΑΜΘ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΑΠΕ
ΔΟΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Οδυσσέας Μανωλιάδης.
Κεφάλαιο 9 Κύκλοι ισχύος των αερίων
Παραμετρική Ανάλυση Οργανικού κύκλου Γεωθερμίας
ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΚΕΝΤΡΙΚΟΤΗΤΑΣ
ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ
Δ. Κλιγκόπουλος Επιβλέπων: Β. Σπυρόπουλος, Καθηγητής
Σχέδιο Δράσης για την Κλιματική Αλλαγή
ΦΟΡΗΤΗ ΜΟΝΑΔΑ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
‘Δομημένος Εξελικτικός Αλγόριθμος’ Επιβλέπων: Κυριάκος Χ. Γιαννάκογλου
Κεφάλαιο 9 Κύκλοι ισχύος των αερίων
Προστασία του Περιβάλλοντος. Προστασία του Περιβάλλοντος.
Μεταγράφημα παρουσίασης:

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 Συνέδριο «Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο», 09-10 Μαΐου 2012, Διεθνής Αερολιμένας Αθηνών «Ελευθέριος Βενιζέλος», Ελληνική Αεροπορική Ένωση

Κατανομή Συνολικά Παραγόμενων Εκπομπών CO2 Η αναγνώριση της σημασίας των επιπτώσεων των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων στο περιβάλλον είναι πλέον δεδομένη. Η αεροπλοΐα θεωρείται σήμερα υπεύθυνη για ένα συγκριτικά μικρό ποσοστό (περίπου 2%) του συνολικά παραγόμενου διοξειδίου του άνθρακα. (ACARE Beyond Vision 2020) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Παγκόσμιες Ετήσιες Αερομεταφορές Δεδομένης όμως της αύξησης της παγκόσμιας κίνησης επιβατών (περίπου 4-5 % ανά χρόνο) εκτιμάται ότι οι εκπομπές CO2 θα είναι το 2050 περίπου εξαπλάσιες των σημερινών επιπέδων. (Airbus GMF 2010-2029) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Τέσσερις Πυλώνες Στρατηγικής 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 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 Στα πλαίσια αυτά, τα μέλη του οργανισμού ΙΑΤΑ συμφώνησαν το 2009 στους ακόλουθους στόχους: 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 Οι παραπάνω στόχοι σχεδιάζεται να επιτευχθούν ακολουθώντας μια στρατηγική που περιλαμβάνει μεταξύ άλλων βελτιώσεις στην τεχνολογία των αεροσκαφών / κινητήρων, αποτελεσματικότερη υποδομή και οικονομικά μέτρα. IATA: International Air Transport Association Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

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 Κατασκευαστές αεροσκαφών 20-25% 50% μείωση των εκπομπών CO2 Κατασκευαστές κινητήρων 15-20% Διαχείριση συστήματος αερομεταφορών 5-10% Από την άλλη πλευρά η “Συμβουλευτική Επιτροπή για την Αεροναυτική Έρευνα στην Ευρώπη-ACARE” έχει θέσει ως στόχους για το 2020 Την μείωση κατά 50% των εκπομπών CO2 ανά επιβάτη και χιλιόμετρο Την μείωση του θορύβου κατά 50% Την μείωση των εκπομπών NOx κατά 80% Ενδεικτικά η μείωση των εκπομπών CO2 μπορεί να επιτευχθεί κατά 20-25% από τους κατασκευαστές αεροσκαφών, κατά 15-20% από τους κατασκευαστές κινητήρων και το υπόλοιπο 5-10% μέσω της διαχείρισης του συστήματος αερομεταφορών. ACARE: Advisory Council for Aeronautics Research in Europe (Airbus GMF 2007) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Ευρωπαϊκά Ερευνητικά Προγράμματα Τεχνολογίας Κινητήρων SILENCER Noise Reduction Technologies VITAL Low spool components of DDTF,GTF,CRTF DREAM Open Rotor (geared, direct drive) Year 2000 in service engine EEFAE Validation at Engine Level ANTLE DDTF CLEAN GTF CLEAN IRA NEWAC Core Components IC, IRA, AC, FCC Στα πλαίσια βελτίωσης των αεροπορικών κινητήρων τα τελευταία χρόνια πραγματοποιήθηκαν αρκετά ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα, μερικά από τα οποία φαίνονται στη διαφάνεια. Στα προγράμματα αυτά μελετήθηκαν νέες τεχνολογίες μείωσης θορύβου (SILENCER), βελτιώσεις στις συνιστώσες του συστήματος χαμηλής πίεσης (VITAL), νέες τεχνολογίες στις συνιστώσες πυρήνα (NEWAC), κινητήρες open rotor (DREAM). Πάντα έχοντας σαν αφετηρία και μέτρο σύγκρισης του κινητήρες τεχνολογίας του 2000. 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. Ειδικότερα στο πρόγραμμα (NEWAC) στο οποίο συμμετείχε το ΕΜΠ και στο οποίο μεταξύ άλλων συμμετείχαν οι μεγαλύτερες εταιρείες κατασκευής κινητήρων μελετήθηκαν 4 νέες διατάξεις κινητήρων. Στη πρώτη έχουμε χρήση ενός ενδιάμεσου ψύκτη ο οποίος επιτρέπει την χρησιμοποίηση υψηλού συνολικού λόγου πίεσης, δίνοντας σημαντική μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και του σχηματισμού NOx. Στην δεύτερη εκτός από τον ενδιάμεσο ψύκτη έχουμε και έναν ανακομιστή θερμότητας ο οποίος εκμεταλλεύεται την θερμότητα των καυσαερίων για αύξηση της θερμικής ικανότητας του αέρα εισαγωγής στο ΘΚ, επιτυγχάνοντας μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Στην τρίτη έχουμε την εισαγωγή ενεργών συστημάτων, τα οποία αυξάνουν σημαντικά την απόδοση του κινητήρα σε όλες τις φάσεις λειτουργίας του. Τέλος στην τέταρτη έχουμε τεχνολογίες ελέγχου ροής που επιτρέπουν την αύξηση της απόδοσης του συμπιεστή υψηλής και την αύξηση του περιθωρίου πάλμωσης και την μείωση του ρυθμού υποβάθμισης του κινητήρα. Οι δύο πρώτες διατάξεις έχουν να κάνουν με την βελτίωση του θερμοδυναμικού κύκλου ενώ οι άλλες δύο με μηχανολογικές βελτιώσεις. Για παράδειγμα στην τέταρτη διάταξη εκτός από τις τεχνολογίες ελέγχου ροής έχουμε contra rotating fan. Δηλαδή δύο βαθμίδες fan που περιστρέφονται αντίρροπα, επιτυγχάνοντας τον ίδιο λόγο πίεσης σε χαμηλότερες στροφές και διάμετρο. 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

Ενδεικτικές τιμές επιδόσεων στην απογείωση για τους κινητήρες αυτούς, σε σύγκριση με δύο τυπικούς κινητήρες τρέχουσας τεχνολογίας, τον CFM56 και τον Trent 772, μικρής και μεγάλης εμβέλειας αντίστοιχα, φαίνονται στη διαφάνεια. Καταρχήν παρατηρούμε την σημαντική μείωση της ειδικής κατανάλωσης καυσίμου των νέων κινητήρων. Επίσης τη σημαντική αύξηση του BPR σε τιμές 10 και πάνω. Επίσης για την 1η διάταξη την σημαντική αύξηση του συνολικού λόγου πίεσης του κινητήρα. 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. Από τις διατάξεις που μελετήθηκαν η τρίτη διάταξη με τη χρήση των ενεργών συστημάτων (εν συντομία GTAC) έχει πολύ μεγάλες προοπτικές εφαρμογής στην πράξη. Στη διάταξη αυτή αρχικά το υψηλό BPR δίνει υψηλό προωθητικό βαθμό απόδοσης και χαμηλότερα επίπεδα θορύβου δέσμης. Το κιβώτιο επιτρέπει στις επιμέρους συνιστώσες του άξονα χαμηλής να λειτουργούν σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής ( άρα το fan μπορεί να κινείται σε χαμηλότερες στροφές άρα χαμηλότερα επίπεδα θορύβου του fan). Τα ενεργά συστήματα επιτρέπουν στον κινητήρα να προσαρμοστεί για βέλτιστη απόδοση και ασφάλεια σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας του, επίσης 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

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) Όσον αφορά τα ενεργά συστήματα έχουμε τρία ενεργά συστήματα . Το πρώτο είναι ένα ενεργό σύστημα ψύξης για μείωση του αέρα που απαιτείται για την ψύξη του στροβίλου υψηλής πίεσης με χρήση αέρα από το ρεύμα παράκαμψης, αυξάνοντας την απόδοση του κινητήρα. Το δεύτερο είναι ένα ενεργό σύστημα ελέγχου διακένων για ελαχιστοποίηση του ακτινικού διακένου στις τελευταίες βαθμίδες του συμπιεστή υψηλής. Και το τρίτο ένα ενεργό σύστημα ελέγχου πάλμωσης για βελτίωση της λειτουργικότητας του κινητήρα σε χαμηλές στροφές με έγχυση αέρα στις μπροστινές βαθμίδες του συμπιεστή υψηλής. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Aero TooLs for Advanced Simulations ATLAS Aero TooLs for Advanced Simulations Το εργαστήριο θερμικών στροβιλομηχανών του ΕΜΠ στα πλαίσια ερευνητικών προγραμμάτων ανέπτυξε μια πλατφόρμα λογισμικού που ονομάστηκε ATLAS και η οποία περιλαμβάνει εργαλεία για προσομοίωση λειτουργίας συνδυασμού αεροσκαφών και κινητήρων. Αποτελείτε από τρία τμήματα, με το πρώτο έχουμε τη δυνατότητα μοντελοποίησης οποιαδήποτε διάταξης αεροπορικού κινητήρα τρέχουσας και νέας τεχνολογίας. Τα άλλα δύο τμήματα, χρησιμοποιώντας το μοντέλο αυτό και συνδέοντας το με αεροσκάφος επιλογής του χρήστη και για δεδομένη αποστολή, υπολογίζουν την κατανάλωση καυσίμου, τους εκπεμπόμενους ρύπους και τα επίπεδα του εκπεμπόμενου θορύβου κατά τη φάση προσγείωσης και απογείωσης. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

GTAC PROOSIS Modeling Schematic Engine Models GTAC PROOSIS Modeling Schematic Στη διαφάνεια φαίνεται πως από την τομή του κινητήρα GTAC προκύπτει η σχηματική διάταξη που χρησιμοποιείται κατά τη φάση μοντελοποίησης του κινητήρα. Κάθε κουτάκι αποτελεί και μια συνιστώσα του κινητήρα (fan, LPC κτλ) και συνδέονται μεταξύ τους είτε μηχανικά είτε θερμοδυναμικά. Οι συνιστώσες αυτές αποτελούν μέρος μια βιβλιοθήκης η οποία αναπτύχθηκε από το ΕΘΣ και έχει υιοθετηθεί από τις μεγαλύτερες εταιρείες κατασκευής κινητήρων. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Commercial Aircraft’s Mission Analysis Computational Model CAMACM Commercial Aircraft’s Mission Analysis Computational Model Στη διαφάνεια φαίνεται το πρόγραμμα μέσω του οποίου γίνεται η ανάλυση αποστολής για δεδομένο αεροσκάφος-κινητήρα και στο οποίο υπολογίζεται η κατανάλωση καυσίμου και οι εκπεμπόμενοι ρύποι. Η ιδιαιτερότητα του λογισμικού σε σχέση με άλλα είναι η χρησιμοποίηση πραγματικών μοντέλων κινητήρων και όχι απλοϊκών σχέσεων, επίσης το γεγονός ότι μπορεί να ληφθεί υπόψη μια πιθανή υποβάθμιση του κινητήρα δίνοντας έτσι την επίδρασή της στα υπολογιζόμενα μεγέθη και τέλος στη δυνατότητα βελτιστοποίησης των παραμέτρων της αποστολής (υψόμετρο πτήσης, ταχύτητα, ρυθμός ανόδου κτλ) για μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και των εκπεμπόμενων ρύπων. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Εξοικονόμηση Καυσίμου με Κινητήρες Νέας Τεχνολογίας Distance 1000 km (short range) Flight Altitude 10668 m (constant) Cruise Speed M0.78 (constant) Indicative Results Fuel Burned Reference 4462.8 kg Fuel Burned New Engine 3348.5 kg (-24.97%) Με χρήση των προηγούμενων προγραμμάτων έγινε σύγκριση του κινητήρα GTAC με τους τυπικούς κινητήρες τρέχουσας τεχνολογίας για δύο αποστολές μια μικρής εμβέλειας 1000km και μια μεγάλης εμβέλειας 5500km. Το συνολικό καύσιμο στην περίπτωση του νέου κινητήρα GTAC και για τις δύο αποστολές είναι κατά 25% λιγότερο από το καύσιμο που καταναλώθηκε από τους κινητήρες τρέχουσας τεχνολογίας. Distance 5550 km (long range) Flight Altitude 11500 m (constant) Cruise Speed M0.82 (constant) Indicative Results Fuel Burned Reference 40020.6 kg Fuel Burned New Engine 29675.2 kg (-25.85%) Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις Από την άλλη όμως έχουμε σημαντική αύξηση των εκπεμπόμενων NOx κατά 7-12% παρά την μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Αυτό οφείλεται στις πολύ μεγαλύτερες θερμοκρασίες στο ΘΚ που έχουμε στους νέους κινητήρες. Φυσικά τα αποτελέσματα αυτά ισχύουν για ίδιας τεχνολογίας ΘΚ. Άρα είναι προφανές ότι είναι απαραίτητη η χρήση νέας τεχνολογίας ΘΚ για μείωση των εκπομπών. Indicative Results NOx Reference 45.097 kg NOx New Engine (Conventional Combustor) 50.387 kg (+11.73%) Indicative Results NOx Reference 563.221 kg NOx New Engine (Conventional Combustor) 607.607 kg (+7.88%) Είναι απαραίτητη ή χρήση νέας τεχνολογίας Θαλάμων Καύσης για μείωση των εκπομπών Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Μείωση Εκπομπών με Θαλάμους Καύσης Νέας Τεχνολογίας Μείωση Εκπομπών με Θαλάμους Καύσης Νέας Τεχνολογίας Indicative Results NOx Reference 45.097 kg NOx New Engine (New technology combustor) 24.267 kg (-46.19%) Indicative Results NOx Reference 563.221 kg NOx New Engine (New technology combustor) 278.456 kg (-50.56%) Πράγματι αν χρησιμοποιήσουμε νέας τεχνολογίας ΘΚ που κυρίως βασίζονται στην τεχνολογία φτωχού προανεμειγμένου μείγματος η μείωση των ρύπων είναι σημαντική φτάνοντας το 50%. Όλες οι προσεγγίσεις για σημαντική μείωση των εκπομπών NOx βασίζονται στην τεχνολογία καύσης φτωχού προανεμειγμένου μείγματος (Lean Premixing Combustion Technology). Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 14 09-10/5/2012

Αποτελέσματα Εκπομπών Ήχου Κινητήρας Μικρής Εμβέλειας Μεγάλης Εμβέλειας Επίδραση -1 EPNdB ανά πηγή στο συνολικό ήχο Τώρα όσον αφορά τα εκπεμπόμενα επίπεδα θορύβου έχουμε μια σημαντική μείωση σε όλες τις συνιστώσες τόσο για τον μικρής όσο και για τον μεγάλης εμβέλειας κινητήρα φτάνοντας σε συνολική μείωση της τάξης του 18-27 EPNdB. Αυτό οφείλεται τόσο στο μεγαλύτερο BPR όσο και στις χαμηλότερες στροφές του fan. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Χρήση Εναλλακτικών Καυσίμων Στοιχεία Εναλλακτικών Καυσίμων Περαιτέρω μείωση της κατανάλωσης καυσίμου μπορούμε να έχουμε όπως θα δούμε παρακάτω με χρήση εναλλακτικών καυσίμων . Στη διαφάνεια παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά διάφορων εναλλακτικών καυσίμων σε σύγκριση με το τυπικό αεροπορικό καύσιμο Jet-A. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Χρήση Εναλλακτικών Καυσίμων Στοιχεία Εναλλακτικών Καυσίμων Εδώ βλέπουμε τη μεταβολή της θερμογόνου ικανότητας και τη πυκνότητας των εναλλακτικών καυσίμων σε σχέση με το Jet-A. Παρατηρούμε μια αύξηση στη θερμογόνο ικανότητα της τάξης του 2% εκτός από το biodiesel και μια μείωση στην πυκνότητα της τάξης του 4-8%. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στην Λειτουργία του Κινητήρα CFM International CFM56* General Electric CF6* Η αύξηση της θερμογόνου ικανότητας έχει σαν άμεσο αποτέλεσμα μια αντίστοιχη μείωση στην ειδική κατανάλωση καυσίμου του κινητήρα όπως φαίνεται στα αποτελέσματα από δύο διαφορετικούς κινητήρες. Οι παρατηρούμενες μεταβολές είναι ανεξάρτητες του κινητήρα, ενώ άλλες μεταβολές στις λειτουργικές παραμέτρους του κινητήρα δεν επιφέρει η χρήση εναλλακτικών καυσίμων. * Take off conditions Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης Μειωμένη Κατανάλωση Καυσίμου Μείγμα Εναλλακτικού Καυσίμου Η χρήση εναλλακτικών καυσίμων επιφέρει επίσης αλλαγές και στις παραμέτρους πτήσης. Καταρχήν έχουμε μειωμένη κατανάλωση καυσίμου, αλλά λόγω μικρότερης πυκνότητας , ένα πλήρως φορτωμένο αεροσκάφος μεταφέρει μικρότερη ποσότητα καυσίμου κάτι το οποίο μπορεί να επηρεάσει την μέγιστη εμβέλεια του αεροσκάφους. Μικρότερη Πυκνότητα -> Λιγότερο καύσιμο για πλήρως φορτωμένα αεροσκάφη Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης Μεταβολή Κατανάλωσης Καυσίμου για τον CFM56 Parameter Value Aircraft Airbus A320 Distance 2000 km Cruise Altitude 10668 m Cruise Mach No. 0.8 Payload 13.5 t Fuel 18.610 t Fuel Burned (kg) Jet – A1 8371 50/50 Blend Jet-A1 and HRJ (Jatropha/Algae) 8259 (-1.34%) Όσον αφορά την κατανάλωση καυσίμου για μια τυπική αποστολή μικρής εμβέλειας 2000km με αεροσκάφος Α320 και κινητήρα CFM56 έχουμε μια μείωση της τάξης του 1.34% με χρήση μείγματος JetA και Jatropha/Algae κατά 50/50. Η συγκεκριμένη μείωση δεν εξαρτάται από τον κινητήρα παρά μόνο από το εναλλακτικό καύσιμο που χρησιμοποιείται. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

Επίδραση Εναλλακτικών Καυσίμων στις Παραμέτρους Πτήσης Payload Range – CFM56 Από την άλλη μεριά η μικρότερη πυκνότητα του εναλλακτικού καυσίμου αρά η μικρότερη διαθέσιμη ποσότητα καυσίμου έχει μια μικρή επίδραση στην μέγιστη εμβέλεια του αεροσκάφους όπως φαίνεται από τα αντίστοιχα διαγράμματα payload-range για το Α320-200 με χρήση Jet-A και εναλλακτικού καυσίμου αντίστοιχα. Οι Αερομεταφορές του Σήμερα και του Αύριο 09-10/5/2012

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

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