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Article Dans Une Revue Aerospace Lab Année : 2016

Measuring non-volatile particles properties in the exhaust of an aircraft engine

Mesure de particules non volatiles émises par un moteur d'avion

Résumé

The steady growth of air traffic and its foreseen expansion during future years have raised concerns about its potential impact on climate and ground-level air quality. So far, the smoke number has been used to evaluate the non-volatile particulate matter amount emitted by aircraft engines, but it is a poor proxy for modern engine emissions. Therefore, new sampling and measurement techniques have recently been tested on aircraft engine emissions, especially as a new ICAO particle emission standard is currently being developed. Number and mass of emitted particles are generally used, but are not sufficient to fully characterize soot emissions and further address atmospheric impact issues. Chemical composition is crucial to evaluate their atmospheric reactivity. This paper presents a complete set of techniques that have been used to characterize soot emissions from an aircraft engine in a comprehensive manner. It reports results from a campaign on a PowerJet SaM146 engine, performed within the framework of the MERMOSE (Mesure et Etude de la Réactivité des émissions de MOteurS aEronautiques) project. It emphasizes the influence of the engine regime, ranging from 30% to 100% of the takeoff thrust, on the various particle properties investigated, including the size, number, morphology and chemical composition.
La croissance soutenue du trafic aérien et son expansion prévue au cours des années à venir soulèvent des inquiétudes quant à son impact potentiel sur la qualité de l'air et le climat. L'indice de fumée jusqu'à présent été utilisé pour évaluer le quantité de matière particulaire non volatile émise par les moteurs d'avion, est un indicateur pauvre des émissions de moteurs modernes. Par conséquent, de nouvelles techniques d'échantillonnage et de mesure ont récemment été testés sur les émissions des moteurs d'aviation, en particulier dans le cadre de la nouvelle norme d'émission de particulesen cours d'élaboration à l'OACI. Nombre et masse des particules émises sont généralement utilisés, mais ne sont pas suffisant pour caractériser complètement les émissions de suie et aborder les questions d'impact atmosphérique. la composition chimique est crucial pour évaluer leur réactivité atmosphérique. Cet article présente un ensemble complet de techniques qui ont été utilisées pour caractériser les émissions de suie à partir d'un moteur d'avion. Il rend compte des résultats de la campagne de MERMOSE, sur un moteur PowerJet SaM146. Il met l'accent sur l'influence du régime du moteur, allant de 30% à 100% de la poussée au décollage sur les différentes propriétés des particules étudiées, comprenant la taille, le nombre, la morphologie et la composition chimique.
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hal-01369960 , version 1 (21-09-2016)

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Citer

I.K. Ortega, D. Delhaye, F.X. Ouf, Daniel Ferry, C. Focsa, et al.. Measuring non-volatile particles properties in the exhaust of an aircraft engine. Aerospace Lab, 2016, 11, pp.AL11-08. ⟨10.12762/2016.AL11-08⟩. ⟨hal-01369960⟩
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