2025 年 4 月 8 日

 

• DLR與勞斯萊斯之間的長期合作減少了污染物的排放。
• 現代測量技術使引擎實現最佳化。
• 重點：航空、永續減排

 

目前 Pearl 引擎系列的新型燃燒室技術及其帶來的排放減少是德國航空航天中心 (DLR) 和德國羅爾斯羅伊斯公司 30 多年合作的成果。

作為聯邦經濟和氣候保護部 (BMWK) 資助的航空研究計劃 (LuFo) 的幾個項目的一部分，德國航空航天中心推進技術研究所進行了各種燃燒測試和內視鏡測量。科學家與工業夥伴合作，改進了燃料向燃燒室的噴射，從而減少了煙灰的形成。該研究所在其一個燃燒試驗台上，採用專有的雷射測量技術直接在流動中研究燃燒過程，特別是煙灰的形成，從而驗證了引擎製造商的電腦輔助模型。同時，燃燒室專家對燃燒室下游的廢氣進行了分析，以調查污染物排放（氣態污染物，尤其是煙塵）。

勞斯萊斯工程技術與安全總監 Jörg Au 博士表示：「勞斯萊斯和 DLR 在過去三十年中一直保持著卓有成效的合作夥伴關係。得益於此次合作，我們的發動機如今已成為全球最優秀的發動機之一。但為了在未來保持競爭力，我們需要不斷進行深思熟慮的創新和對技術的投資。與 DLR 科學家的聯合項目對此做出了重大貢獻。

透過分析大量數據，勞斯萊斯德國公司能夠在開發早期階段深入了解燃燒室內的複雜過程。特別是煙灰的形成是燃燒室中最複雜的過程之一，因為即使邊界條件的最小變化也會導致煙灰排放的劇烈變化。燃燒室內的過程與相應的排放之間的直接聯繫對於理解和有針對性地開發低排放技術具有極其寶貴的基礎。

德國太空中心燃燒技術研究所也為煙灰燃燒的數值模擬做出了寶貴貢獻。在一般湍流高壓火焰中，研究人員使用各種基於雷射的測量技術在明確定義的條件下產生高度精確的驗證數據，引擎製造商使用這些數據進一步開發和驗證其 Precise-UNS 代碼。這些驗證數據也幫助燃燒技術研究所開發和驗證了自己的程式碼 ThetaCOM。

 

成功的研究工作仍在繼續

在進一步的計畫中，德國航空航天中心推進技術研究所和燃燒技術研究所將聯合研究各種可持續航空燃料的煙灰趨勢，從而為未來燃油噴射器所謂的噴霧霧化的進一步發展做出貢獻。

DLR 推進技術研究所所長 Florian Herbst 教授表示：“與羅爾斯·羅伊斯德國公司的長期合作使 DLR 能夠為發動機製造商的產品組合做出寶貴貢獻，並進一步開發專業知識和方法。” “可以在開發的早期階段推動創新，並可以降低極其昂貴的高 TRL 試驗的開發風險。”

 

[照片]

(A) 燃燒器測試裝置

安裝在燃燒室內的燃燒器：即使邊界條件發生最小的變化也會極大地影響煙灰的形成。

(B) 在高壓燃燒器試驗台上工作

試驗台工作人員正在科隆德國航空航天中心的高壓燃燒室試驗台 HBK1 上準備進行試驗，以實驗研究新燃燒室技術的污染物排放情況。

(C) 燃氣渦輪機模型燃燒器中的煙熏火焰

高壓燃氣渦輪機模型燃燒器中的煙灰火焰，用於應用基於雷射的測量技術。這些有助於提高對煙灰形成的理解，並為 CFD 工具的驗證產生全面且準確的資料集。