Amélioration des systèmes propulsifs

Amélioration des systèmes propulsifs

  • Compréhension et modélisation du cycle propulsif (combustion, atomisation, écoulement, réactif, plasma)
  • Source énergétique : pile à combustible / batteries
  • Bancs d'essais, instrumentation pour le « moteur »
  • Nouvelles technologies de turbomachines, carburants, allumage
  • Modélisation multiphysique

Les projets

V TAIL

Les partenaires

DASSAULT - VALLET

Description

Maquette aérodynamique d'un avion pour des essais en soufflerie dans le cadre de Cleansky

FINANCEMENT : CLEANSKY

ANNÉE : 2013

DURÉE : 24 mois

CORAC PROPULSION

Les partenaires

SAFRAN AIRCRAFT ENGINE - S.A.B. INDUSTRIES

Description

Développement pour Snecma de canalisations co-isolées pour augmenter les performances du moteur.

FINANCEMENT : CORAC

ANNÉE : 2014

DURÉE : 19 mois

APLAREP

Les partenaires

CORIA - SAFRAN AIRCRAFT ENGINES - CARNOT ESP

Description

Caractériser finement la combustion issue des nouveaux systèmes d’injection aéronautiques sur un large domaine de fonctionnement (de l’allumage haute altitude au régime de croisière). Cette étude apportera des gains significatifs sur la compréhension des processus de combustion aéronautique et permettra à Safran AE et Safran HE de définir la(les) technologie(s) d’injecteur qui permettra (ont) de respecter les nouvelles normes environnementales en termes d’émissions de suie.

FINANCEMENT : DGAC, PRIVÉE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2018

DURÉE : 48 mois

FIRST

Les partenaires

CORIA - SAFRAN AIRCRAFT ENGINES - SAFRAN HELICOPTER ENGINES - CARNOT ESP - CNRS - UPMC - ARTTIC - ONERA

Description

The principle objectives of the FIRST project were to develop our understanding and predictive modelling capabilities of the atomisation and soot production processes relating to aviation engine combustors.

FINANCEMENT : FP7, PRIVÉE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2011

DURÉE : 48 mois

Innovative NOx Reduction Technologies

Les partenaires

CORIA - CNRS - CARNOT ESP

Description

Thist opic addresses the general objective of NOx reduction in aero-engines through specific technologies or methods of controlling nitric oxides production from the combustion process of kerosene.

FINANCEMENT : CLEANSKY

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2018

DURÉE : 48 mois

IMPACT - AE

Les partenaires

CORIA - SAFRAN AIRCRAFT ENGINES - CARNOT ESP - INSA ROUEN - ARTTIC

Description

This project set out to develop and validate smart design systems for highly efficient aero engine combustors centred on lean-burn engines. This was based on the concept that excess air introduced into the engine will lower the temperature of the combustion process. This in turn will reduce the amount of nitrogen oxides (NOx) produced.

FINANCEMENT : FP7, PRIVÉE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2011

DURÉE : 48 mois

ICARUS

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP

Description

La Simulation aux Grandes Echelles (LES) est une approche de modélisation instationnaire attractive pour l’étude des écoulements turbulents réactifs rencontrés dans les études de chambre de combustion en raison du développement constant des calculateurs massivement parallèles. Elle permet de  disposer, dans les bureaux d’étude, d’outils de conception ouverts et robustes autorisant l’accès à  de nouveaux concepts (ruptures technologiques) ou une prise en compte globale d’une structure  (actuellement traitée localement). Sa maitrise est donc un levier de compétitivité majeur pour  l’industrie. Toutefois, elle reste actuellement bridée par ses coûts d’accès et de mise en œuvre en contexte industriel. 

Le projet ICARUS (pour Intensive Calculation for AeRo and automotive engines Unsteady Simulations) a pour objectif de les réduire significativement en faisant travailler ensemble des acteurs majeurs  industriels et du monde de la recherche, sur la totalité du processus du calcul haute-fidélité LES  en :

  • augmentant les performances des outils de référence existants, tant dans le domaine de couplage de codes que de l’adéquation code/machine ;
  • développant les méthodologies et les outils de maillage pour la LES ;
  • adaptant l’ergonomie d’utilisation de ces outils au monde industriel: interfaces, gestion des données, interopérabilité des codes et chaînes intégrées ;
  •  validant ces travaux sur des démonstrateurs existants (aéronautique et automobile)

FINANCEMENT : FUI, PRIVÉE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2017

DURÉE : 36 mois

LEMCOTEC

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - SAFRAN AIRCRAFT ENGINES - CNRS - ARTTIC - ONERA

Description

LEMCOTEC vise à proposer des solutions techniques pour la réduction des émissions de CO2 et d'oxyde d'azote. Solutions qui pourront être intégrées dans la prochaine génération de moteurs aéronautique.

FINANCEMENT : FP7, PRIVÉE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2011

DURÉE : 60 mois

MONT-BLANC

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - CNRS - UNIVERSITÉ DE MONTPELLIER II - COMMISSARIAT A L'ÉNERGIE ATOMIQUE - UNIVERSITÉ GRENOBLE I

Description

Porting of the YALES2 software on low-energy consumption processors (ARM cores).
YALES2 is a research code that aims at the solving of two-phase combustion from primary atomization to pollutant prediction on massive complex meshes. The code is used and developed by more than 100 researchers at CORIA and in several laboratories that are grouped in a joint initiative called SUCCESS in order to promote super-computing and help in the training and the porting of the AVBP and YALES2 codes. YALES2 is also used in the aeronautical, automotive and process engineering industries. YALES2 is able to handle efficiently unstructured meshes with several billions of elements, thus enabling the DNS and LES of laboratory and semi-industrial configurations. The solvers of YALES2 cover a wide range of phenomena and applications and they may be assembled to address multi-physics problems.

FINANCEMENT : FP7

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2011

DURÉE : 48 mois

PERCEVAL

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - SAFRAN

Description

Etude de la combustion ultra-low NO destinée à répondre aux exigences environnementales de réduction des émissions polluantes (NOx, CO) des futurs systèmes de propulsion aéronautique. Les travaux de recherche sont concentrés sur la compréhension détaillée des processus de combustion kérosène/air à haute-pression en relation avec l’architecture du système de combustion aéronautique développé par SAFRAN. Les travaux sont réalisés autour de deux plateformes expérimentale et numérique. La plateforme expérimentale est équipée d’une installation de combustion haute-pression et de systèmes de mesures laser innovants pour la mesure simultanée de grandeurs physiques gouvernant la combustion ultra-low NOx, une première mondiale. La plateforme numérique sert à développer et à valider les outils de simulation multi-physique et multi-échelle de demain. Les connaissances acquises  permettront  à Safran Tech d’acquérir des modèles plus raffinés et d’améliorer ses concepts  de nouveaux systèmes d’injection de carburant, pour des démonstrations à grande échelle ou en géométrie complexe.

FINANCEMENT : ANR, PRIVÉE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2016

DURÉE : 48 mois

PERCEVAL 2

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - SAFRAN

Description

Etude des mécanismes d’allumage à haute altitude et des interactions flamme/parois. Le premier volet te recherche est concentré sur la compréhension des mécanismes d’allumage de moteurs aéronautiques en haute altitude (pression de chambre inférieur à 1 bar et température allant jusqu’à -40°C, conditions simulant celles d’une altitude de ~ 8km). Ces recherches sont expérimentales et consistent à diagnostiquer par voie optique les grandeurs physiques clés servant à rendre un allumage en haute altitude avec succès. Plusieurs systèmes d’allumage (laser, plasma et arc) seront utilisés pour étudier leur impact sur le processus d’allumage. Le second volet est dédié à analyser par voie expérimentale les mécanismes d’interaction flamme/paroi. Plus particulièrement, les effets d’injection d’air à la paroi en contact avec une flamme (parois multi-perforées de chambres de combustion aéronautiques) sur la production des émissions polluantes et sur les transferts thermiques à la paroi seront analysés.

FINANCEMENT : FEDER, RÉGION NORMANDIE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2018

DURÉE : 24 mois

SYRACUSE

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP

Description

Les activités réalisées dans le présent projet consistent en une analyse expérimentale de la formation des suies sur un injecteur de carburant simulant le fonctionnement d’un système d’injection industriel à deux étages. Les tâches associées à ce programme sont :

  • Étudier avec de multiples diagnostics de mesures optiques avancés la structure de flamme et le champ aérodynamique.
  • Analyser la production des émissions de suies en termes de distribution en taille et en nombre vis-à-vis des conditions opératoires explorées.
  • Analyser la formation des suies en établissant une corrélation spatiale entre les zones de production de suie, celles de leurs précurseurs présumés (PAH) et la position du front de flamme.
  • Proposer un scénario permettant de décrire les mécanismes de formation et d’oxydation des suies.

FINANCEMENT : FEDER, RÉGION NORMANDIE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2018

DURÉE : 24 mois

SIMTUR

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - SAFRAN

Description

L'objectif du projet SIMTUR est de développer et d'appliquer des outils de Simulations aux Grandes Échelles, dédiés à la prédiction des écoulements réactifs dans les turbines à gaz (moteurs d'avions ou d'hélicoptères).

FINANCEMENT : ANR

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2008

DURÉE : 36 mois

STRASS

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - AIRBUS GROUP - CINES - LABORATOIRE ÉNERGÉTIQUE MOLÉCULAIRE ET MACROSCOPIQUE - SAFRAN HELICOPTER

Description

Le projet STRASS réunit des spécialistes du calcul scientifique (CERFACS, CINES), des laboratoires (CORIA, RAPSODEE-EMAC, EM2C) et deux industriels de l’aéronautique français (AIRBUS et TURBOMECA) pour développer une chaîne couplée de solveurs pour la combustion turbulente, le rayonnement, la thermique dans les solides et la production de suies sur machines massivement parallèles. Le projet couvre les aspects fondamentaux (transferts thermiques turbulents aux parois, modèles de suies, modèles de rayonnement), les points théoriques nouveaux liés au couplage (stabilité des algorithmes de couplage, stratégie d’échanges) et les aspects informatiques du couplage (échanges entre solveurs, portage sur machines massivement parallèles). AIRBUS et TURBOMECA apportent chacun un ‘grand challenge’ où sera testée la chaîne couplée de STRASS : il s’agit d’un environnement moteur AIRBUS et d’une chambre de combustion TURBOMECA. L’objectif dans les deux cas est de prédire la thermique moteur et l’émission des suies, deux questions encore largement
ouvertes aujourd’hui. Un point important est l’utilisation systématique de méthodes instationnaires de type Simulation aux Grandes Echelles pour la mécanique des fluides et le couplage instationnaire de cet outil avec les autres solveurs.

FINANCEMENT : FN-RAE

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2009

DURÉE : 36 mois

SOPRANO

Les partenaires

CORIA - CARNOT ESP - SAFRAN

Description

SOPRANO a pour objectif de développer des technologies de combustion propres et efficaces pour les moteurs d’aéronefs pour des TRL allant jusqu’à, capables de répondre simultanément aux défis suivants:   Atteindre les objectifs ambitieux ACARE NOx et CO2, améliorer la durabilité de la chemise de la chambre de combustion et contrôler les particules de suies émises en termes de masse, de nombre et de morphologie. Le CORIA focalisera sa recherche sur la formation des particules de suie dans des régimes de combustion similaires à ceux utilisées sur des réelles chambres de combustion. Un volet expérimental servira à établir des bases de données détaillées sur les grandeurs physiques gouvernant la production de suie en flamme. Cette base de données servira ensuite à valider des modèles chimiques de formation des suies développés dans le même temps

FINANCEMENT : H2020

PORTAGE : CARNOT ESP

ANNÉE : 2017

DURÉE : 36 mois

Les financeurs

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