Una imagen del túnel de viento, facilitada por la UPV. - EFELa Universidad Politécnica de Valencia (UPV) lidera el proyecto internacional "más ambicioso" para avanzar hacia el reto de conseguir un transporte aéreo más limpio y sostenible.
Se trata del proyecto SACOC, que está integrado en el programa Clean Sky 2, una iniciativa comunitaria del programa Horizonte 2020 con la industria aeronáutica europea para afrontar los múltiples retos que se plantean ante la búsqueda de una transporte aéreo más respetuoso con el medioambiente.
En el marco del proyecto se ha construido en el CMT-Motores Térmicos un túnel de viento que permite alcanzar velocidades de más de 600 kilómetros por hora, en el que se analizarán las prestaciones termo-aerodinámicas de los componentes desarrollados, han indicado a EFE fuentes de la UPV.
Esta búsqueda de un transporte aéreo limpio y sostenible está llevando a la industria aeronáutica al desarrollo de motores de propulsión turbofán de muy alta relación de derivación, un tipo de motor que destaca por su menor consumo de combustible y por generar menos emisiones contaminantes, además de ser más silencioso.
Sin embargo, la instalación y el funcionamiento de este tipo de motores representan múltiples retos desde distintos puntos de vista y para enfrentarlos se ha puesto en marcha el proyecto SACOC, liderado por la UPV.
El investigador de CTM-Motores y coordinador del proyecto, Alberto Broatch, ha explicado a EFE que "Clean Sky 2 es el programa comunitario más ambicioso para la consecución de un transporte aéreo limpio y sostenible".
"De acuerdo con su compromiso de afrontar los retos del transporte europeo, el Instituto CMT–Motores Térmicos lidera este consorcio internacional para evaluar y mejorar aspectos relacionados con la gestión térmica de los motores turbofán", ha añadido.
Uno de los desafÃos a los que se enfrentan los fabricantes de motores turbofán -también conocidos como turboventiladores- es el sistema de refrigeración.
En un turbofán de alta relación de derivación, o UHBR por sus siglas en inglés, el ventilador situado a la entrada del motor emplea álabes de mayores dimensiones de lo habitual. Sin embargo, la velocidad de giro de la turbina de gas que lo acciona es incompatible con el funcionamiento eficiente del fan.
El acoplamiento de ambas turbomáquinas requiere, por tanto, la utilización de una caja de engranajes intermedia, que ha de estar lubricada.
"La temperatura de trabajo del lubricante se controla mediante un intercambiador refrigerado por aire, que se instala en el flujo secundario del motor y aprovecha la propia corriente de aire suministrada por el fan", ha explicado Broatch.
Ha añadido que "el diseño óptimo de este elemento pasa por un equilibrio entre eficacia, peso y permeabilidad, con el fin de minimizar el impacto en el rendimiento del motor".
El proyecto se centra en el desarrollo de una metodologÃa para la optimización de intercambiadores de aceite de motores UHBR de última generación.
"Para lograr este objetivo es vital combinar tanto simulaciones computacionales 3D de alta fidelidad como medidas experimentales en túnel de viento", según ha destacado Jorge GarcÃa TÃscar, también investigador del Instituto CMT–Motores Térmicos.
Con este fin, se ha desarrollado en la UPV un túnel de viento que permite alcanzar velocidades de más de 600 km/h, al tiempo que reproduce fielmente los patrones de flujo que se dan en el motor real.
En este túnel se emplearán técnicas experimentales de última generación para la caracterización de las prestaciones termo-aerodinámicas de los prototipos desarrollados, incluyendo entre otras técnicas la termografÃa de infrarrojos y la velocimetrÃa y vibrometrÃa mediante láser.
El objetivo último de estas pruebas es garantizar la lubricación de los futuros motores turbofán, considerados una de las piezas clave para asegurar un transporte aéreo más respetuoso con el medio ambiente.
Esta iniciativa cuenta además con la participación de la Universidad Politécnica de Madrid y la Purdue University (EEUU), asà como del fabricante francés de motores de aviación Safran.
El investigador del Instituto CMT–Motores Térmicos Andrés Felgueroso ha resaltado que "las actividades experimentales en las que la UPV participa son fundamentales para asegurar la validez de las simulaciones numéricas llevadas a cabo por la UPM y Safran".
Con una duración de dos años, el proyecto SACOC publicará sus conclusiones a mediados de 2021.
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