Vers une nouvelle stratégie de modélisation CFD de la dispersion turbulente et de la réactivité des effluents aéronautiques à l'échelle aéroportuaire

湍流扩散和航空废水活性 CFD 模型新战略

• 批准号: RGPIN-2017-04309
• 负责人: GARNIER, François
• 金额: $ 2.26万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2020-01-01 至 2021-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=710966
• 关键词: Vers; une; nouvelle; strat; gie

Les prévisions les plus récentes du trafic aérien mondial dévoilent pour la période 2010-2030 une augmentation significative de l'ordre de 4 à 5 % par an et l'Organisation de l'Aviation Civile Internationale (OACI) a montré ces dernières années un intérêt croissant pour la surveillance des émissions des moteurs aéronautiques qui contribuent à la dégradation de la qualité de l'air dans la zone aéroportuaire. Afin d'évaluer précisément l'impact environnemental des émissions aéronautiques et de proposer des voies d'amélioration efficace, il est indispensable de s'appuyer sur un accroissement des capacités de prédiction des simulations en mécanique des fluides (CFD) multi-physiques et multi-échelles. L'objectif de la présente proposition vise à la mise en place d'une méthodologie innovante et d'outils pertinents permettant d'accroître les capacités de prédiction des modèles de dispersion et de réactivités des effluents aéronautiques par une meilleure prise en compte des sources à micro-échelles. Le programme à l'ambition de proposer une nouvelle stratégie de calcul à l'interface de plusieurs domaines scientifiques comme l'aérodynamique, la combustion, la chimie et la microphysique. Afin de satisfaire à l'objectif général, le programme s'organise autour de cinq objectifs à court moyen terme complémentaires : 1. Améliorer la prédiction des émissions gazeuses et particulaires produites par les moteurs d'avion dans les conditions réalistes des opérations aéroportuaires pour un cycle de décollage et d'atterrissage (c.-à-d. en fonction de la poussée) ; 2. Développer et améliorer les simulations numériques des grandes échelles (LES) existantes pour la dispersion turbulente des effluents aéronautiques dans le champ proche du sillage tourbillonnaire de l'aéronef, en configuration hypersustentée ; 3. Développer une meilleure compréhension et une modélisation fine de la dynamique des aérosols et leurs précurseurs, notamment les UFP (Ultra Fine Particles), dans le sillage proche de l'avion pour un cycle de décollage et d'atterrissage ; 4. Développer une stratégie de modélisation multi-échelle et multi-physique de la dispersion des effluents dans l'environnement aéroportuaire à partir de simulations CFD en incluant les processus physico-chimiques des sources ; 5. Proposer une méthode de validation de l'ensemble des différentes étapes de modélisation de la dispersion des effluents du champ proche du moteur dans l'environnement aéroportuaire, en combinant des comparaisons avec des bases de données expérimentales. Les retombées de cette recherche aideront le secteur aéronautique canadien, des contributeurs majeurs de la croissance économique du Canada, à améliorer leur gestion environnementale ainsi qu'à anticiper les futures contraintes que pourraient imposer les pouvoirs publics qu'ils soient nationaux ou internationaux.

2010-2030年世界航空交通量的预测将大幅增加4%至5%，国际民用航空组织（OACI）也将对航空业的飞行任务进行监测，这些飞行任务将导致机场区域空气质量的下降。为了准确评估航空航天任务的影响，并提出改善效果的建议，必须支持对流体力学（CFD）多物理和多学科模拟预测能力的评估。 本文的目的是提出一种新的方法，并通过一种微型污染源的最佳价格，使其具有预测航空污染物扩散和反应模型的能力。该计划旨在提出一个新的计算战略，以解决空气动力学、燃烧、化学和微观物理等多个科学领域的接口问题。 为了满足一般目标，方案将五个目标的组织结构补充到法院泰尔梅： 1. Amélibrary la prediction des emmissions gazeuses et particularies produites par les moopion d'avion dans les conditions réalistes des opérations aéroportuaires pour un cycle de décollage et d'atterrissage（c.- -d. en fonestay de la poussée）; 2.在超悬浮状态下，航空发动机涡轮增压器通道中航空发动机流出物扩散的大涡模拟的建立和改进 3.在飞机起降过程中对气溶胶及其前驱体的动力学特性进行更好的综合和精细的改造，特别是对超细颗粒物的研究 4.通过包括源的物理-化学过程的CFD模拟来确定多通道和多物理体模拟在机场内的流出物扩散的策略 5.提出了一种验证方法，用于验证在航空港口中对发动机前道排放物的分散进行模拟的不同方法的总体效果，并结合了与实验数据库的比较。 这一研究成果有助于加拿大航空部门，有助于加拿大经济增长的主要贡献者，也有助于促进经济管理，因为他们预见到未来的约束，从而使国家或国际社会的公共权力受到限制。