ADVENT - Weniger Energieverbrauch durch innovative Belüftungssysteme in Flugzeugen
ADVENT - Weniger Energieverbrauch durch innovative Belüftungssysteme in Flugzeugen
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Alternative oder neuartige Belüftungskonzepte sind für die Flugzeugindustrie seit einigen Jahren aus verschiedenen Gründen von erhöhtem Interesse: Der Trend steigender Wärmelasten (Bordunterhaltung, Passagierdichte etc.) schafft einen Bedarf an effizienten Lüftungskonzepten, den die konventionelle Mischlüftung unter komfortablen Bedingungen nicht befriedigen kann. Des Weiteren ermöglichen alternative Konzepte wie z.B. die Kabinenverdrängungslüftung flexiblere Kabinenlayouts und tragen so zur Verbesserung effizienter industrieller Prozesse bei. Zudem können Kanallängen und damit Gewicht verringert werden oder durch ein Anpassen des Frischluftanteils Zapfluft und somit Energie eingespart werden. Beeides führt zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch.
Neues Kabinen-Mockup mit Wärmepuppen kann die Blockierung und Wärmeabgabe von echten Passagieren simulieren
Daher entwickelt und testet das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in dem Clean Sky 2 Projekt ADVENT neuartige Belüftungskonzepte in einem Kabinen-Mockup eines Langstreckenflugzeugs und führt mit Hilfe von numerischen Simulationen und experimentellen Untersuchungen Studien durch. Design und Aufbau des Mockups sind dabei Teil des Projekts, wobei ein besonderes Augenmerk auf den thermodynamischen und strömungsdynamischen Randbedingungen liegt. Dies ermöglicht einerseits experimentelle Simulationen der Betriebsbedingungen mit temperaturkontrollierten Oberflächen sowie andererseits eine präzise Umsetzung in numerische Simulationen durch eine geeignete Idealisierung der Anströmgeschwindigkeitsprofile und der Randbedingungen. Während die meisten Studien zur Belüftung der Flugzeugkabine nur stationäre Bedingungen betrachten, ist die dynamische Performance unter realen Bedingungen ebenfalls von hoher Relevanz. Daher analysieren die Wissenschaftler in ADVENT auch die Leistungsfähigkeit der Belüftungsszenarien unter dynamischen Bedingungen bei einer nicht idealen Verteilung der Wärmelasten.
Hauptaufgaben:
Entwurf, Konstruktion und Aufbau eines neuen Kabinenmodells für ein Langstreckenflugzeug mit temperaturgeregelten Oberflächen, das die Simulation verschiedener Flugphasen ermöglicht
Vorauswahl von vielversprechenden Belüftungskonzepten basierend auf stationären Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulationen
Etablierung numerischer Werkzeugketten zur Bestimmung und Bewertung thermischer Komfortgrößen sowie energierelevanter Maßnahmen
Experimentelle Untersuchung neuartiger Belüftungskonzepte für statische und dynamische Randbedingungen im neuen Kabinen-Mockup des Langstreckenflugzeugs
ADVENT - Advanced ventilation techniques for modern long-range passenger aircraft to promote future energy management systems
Laufzeit
9/2017 - 8/2022
Partner
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (Leitung)
Airbus (Topic Manager)
This project has received funding from the Clean Sky 2 Joint Undertaking under the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under grand agreement no. 755596.
