Standprobelaeufe von Strahltriebwerken werden immer mehr in Laermschutzhallen verlagert, um die Geraeuschemission zu verringern. Neben der akustischen Auslegung der Laermschutzhalle sind die aerodynamischen Aspekte nicht zu vernachlaessigen, die einen problemlosen Betrieb der Triebwerke in der Halle gewaehrleisten. Fuer die aerodynamische Konzeption werden vorab Modellversuche im Massstab 1:50 durchgefuehrt. Der Aufbau besteht aus einer massstabsgerechten Modellhalle aus Plexiglas, den Triebwerkssimulatoren, dem Flugzeugmodell und einer Windmaschine fuer Versuche mit Querwindeinfluss. Die Triebwerkssimulatoren bilden das Kernstueck der Versuche. Ueber eine vorhandene Luftversorgungseinrichtung wird Luft ueber den Simulatoreintritt angesaugt, verdichtet und ueber getrennte Rohrleitungen dem Simulator als Primaer- und Sekundaerluft wieder zugefuehrt. Regelorgane in den Rohrleitungen sind fuer die Einstellung bestimmter Betriebspunkte zustaendig. In der Modellhalle wird die Stroemung mit Faeden und mit Nebel sichtbar gemacht, um Rueckstroemgebiete oder Wirbelgebiete zu detektieren. Durch geeignete bauliche Veraenderungen gilt es, diese Gebiete zu vermeiden bzw so stark einzuschraenken, dass aus aerodynamischer Sicht ein gefahrloser Betrieb der Triebwerke erfolgen kann.
Die gegenueber konventionellen Triebwerks-Tragfluegelanordnungen hoehere Schallemission von Hochauftriebssystemen ist Anlass einer detaillierten Untersuchung der wirksamen Schallerzeugungsvorgaenge mit dem Ziel, eine Reduktion der abgestrahlten Schalleistung bei Erhaltung der flugmechanischen Leistungsdaten zu erreichen. Moegliche Laermminderungsmassnahmen werden an Modellsystemen in einem stationaeren Freistrahlpruefstand untersucht und beinhalten unter anderem Formaenderungen der Tragfluegel- und Klappenhinterkantengeometrien, Aenderungen in der Oberflaechenbeschaffenheit von Tragfluegel und Klappe sowie die aerodynamische Beeinflussung der Klappengrenzschichten.
Experimentelle Modelluntersuchungen an Schubumkehreinrichtungen von Strahlflugzeugen zur Ermittlung der Laermursachen; Entwicklung von Modifikationen von laermgeminderten Schubumkehreinrichtungen.
Grundlage zur Konzipierung geraeuschmindernder Massnahmen an den Laermquellen eines Flugtriebwerks ist die umfassende Kenntnis der relevanten Geraeuscherzeugungsmechanismen der Komponenten und ihrer akustischen Wechselwirkung, wobei akustische Feldmessungen durch Untersuchungen im Triebwerksinneren - hier interessieren die Instationaeren Stroemungs- und Druckphaenomene in den Triebwerksbausteinen - ergaenzt werden. Besondere Schwierigkeiten bereitet hierbei die Bestimmung instationaerer hochfrequenter Druckvorgaenge im Bereich von Heissgasstroemungen. Dabei ist der Einsatz hitzebestaendiger Wechseldruckaufnehmer erforderlich. An einem Forschungstriebwerk wurden bereits komponentenbezogene Wechseldruckspektren aufgenommen. Die gegenwaertige Planung sieht die direkte Korrelation von internen Wechseldruckphaenomenen mit der externen Schallabstrahlung vor.
General Information: The chemistry and microphysics of contrail formation of modern turbojet aircraft engines will be studied using a combined approach of experiments and calculations. The detailed objectives of this proposal are: To improve the mechanism of pollutant formation in both the engine nozle and the jet regime of the plume with particular emphasis on those components that are involved in contrail formation (SOx, HOX,NOy and soot); to characterize the chemical and microphysical properties of aircraft engine soot particles after emission and during ageing under simulated plume conditions; to refine existing numerical codes treating homogeneous and heterogeneous nucleation by including non-equilibrium effects and soot activation kinetics. The proposal is suggested to be carried out in three different work packages; WP1: Modelling of HOx, NOX and SOx chemistry in gas turbine and nozzle region measurments; WP2: Physical and chemical characterization of engine emitted soot particles; WP3: Modelling of homogenes and heterogeneous nucleaction. The participants of this project originate from both the experimental (engine emission and laboratory studies) and modelling (chemistry and microphysics) community with extended individual expertises. It is therefore expected that CHEMICON will be conducted successfully and that its results contribute to an improved understanding of contrail formation. Prime Contractor: Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 8 Chemie, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie; Essen; Germany.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung von statistischen Turbulenzmodellen zweiter Ordnung durch Laengenmassgleichungen fuer nichtreagierende und reagierende Stroemungen. Basis des Vorhabens sind eigene Entwicklungen eines tensoriellen Laengenmasskonzeptes und eines neuen Modells fuer Druck-Scher-Korrelationen. Die Modelle sollen an zwei Messobjekten einem Drallsystem und sich kreuzenden Freistrahlen validiert werden. Die Messungen sollen mit einem vorhandenen modernen LDA-System, fuer welches Ergaenzungen beantragt werden, durchgefuehrt werden.
Das Hauptziel des DLR-Projekts 'Klimaverträgliches Lufttransportsystem' (Climate-compatible Air Transport System, CATS) ist die Entwicklung einer Methodik zur Quantifizierung und Minimierung der Klimawirkungen des Luftverkehrs auf Basis einer genaueren Bewertung der durch den Luftverkehr verursachten Strahlungsantriebe und globalen Temperaturänderungen. Hierfür werden repräsentative Missionsszenarienund Emissionsszenarien sowie ausgewählte Technologien, Flugzeugkonzepte und Antriebskonzepte mit Potenzial zur Minderung der Klimawirkung, mittels einer neuentwickelten multidisziplinären Simulationsplattform in Zusammenarbeit mit den beteiligten DLR Fachinstituten untersucht. Die CATS Simulationsplattform enthält neben Modellen zur Bewertung des Klimaeinflusses ebenfalls detaillierte Modelle für Flugzeugentwurf, Antriebskonzepte, Flugbetrieb, Höhenstrahlung und Betriebskosten. Die technologischen und operativen Maßnahmen werden als Kosten/Nutzen Analyse in einer ganzheitlichen Betrachtung des Lufttransportsystems dargestellt. Hieraus sind erfolgversprechende Technologien zu identifizieren und neue Betriebsszenarien zu entwickeln, die zusammenwirkend zu einer Verminderung der Klimawirkung des Luftverkehrs beitragen können. Ein weiteres Ziel des Projekts ist die Reduktion der bestehenden Unsicherheiten in der Bewertung der Klimawirkung des Luftverkehrs. Dies betrifft vor allem die Klimabewertung von Kondensstreifen-Zirren, für die es bis zum Projektstart keine allgemein akzeptierte Schätzung gibt. Unsicher ist auch noch die Wirkung von Stickoxiden aus dem Luftverkehr auf die Bildung oder den Abbau von Ozon und auf die Reduktion der Lebensdauer von Methan.
NEWAC will provide a step change for low emission engines by introducing new innovative core configurations to strongly reduce CO2 and NOx emissions. This breakthrough will be achieved by developing and validating new core configurations using heat management (intercooler, cooling air cooler, recuperator), improved combustion, active systems and improved core components. NEWAC will design and manufacture these innovative components and perform model, rig and core tests to validate the critical technologies. The NEWAC core configurations include an Inter-cooled Recuperative Aero engine (IRA) operating at low overall pressure ratio (OPR), an inter-cooled core configuration operating at high OPR, an active core and a flow controlled core operating at medium OPR. NEWAC will complement past and existing EC projects in the field, e.g. EEFAE in FP5 and VITAL in FP6. The main result will be fully validated new technologies enabling a 6Prozent reduction in CO2 emissions and a further 16Prozent reduction in NOx relative to ICAO-LTO cycle. Most importantly, the project will address the challenges involved in delivering these benefits simultaneously. NEWAC will deliver together with EEFAE (-11Prozent CO2, -60Prozent NOx), national programs and expected results of VITAL, the overall CO2 reduction of 20Prozent and the NOx reduction close to 80Prozent at a technology readiness level of 5, contributing to the attainment of the ACARE targets. NEWAC will achieve this technology breakthrough by integrating 41 actors from the European leading engine manufacturers, the engine-industry supply chain, key European research institutes and SMEs with specific expertise. The advance and benefits that NEWAC will bring to Europe in terms of more efficient and environmental-friendly air transport will be disseminated widely to all stakeholders. Furthermore a training programme will ensure the transfer of expertise and knowledge to the wider research community and especially to the new member states of the EU.
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