Iso-surface de dégagement de chaleur colorée par les fractions massiques de chaque composant du carburant dans la configuration SSB du DLR. Comparaison entre Jet-A1 conventionnel, Alcohol-To-Jet (ATJ) et carburant à haute-teneur en aromatiques.
Pour réduire l’impact de l’aviation sur le changement climatique, le secteur aéronautique s’est engagé dans la substitution du kérosène d’origine pétrolière par des carburants d’origine non-fossile. Les carburants synthétiques légers ou non-carbonés tels que le méthane, l’hydrogène ou l’ammoniac ont encore un faible niveau de maturité technologique car leur utilisation implique des modifications importantes des moteurs existants. Au contraire, les carburants aéronautiques durables (SAFs) issus de sources renouvelables sont directement utilisables, et permettent de supprimer une partie des émissions de gaz à effet de serre en raison de leur composition chimique et d’une empreinte plus faible sur la durée de leur cycle de vie. Cependant, l’impact des SAFs sur le fonctionnement des moteurs n’est pas encore bien caractérisé, notamment en termes de limite d’extinction pauvre, d’instabilités de combustion et d’émissions polluantes.
Dans le code haute-fidélité et massivement parallèle AVBP développé au CERFACS, notre équipe s’est appuyée sur l’approche de Simulation aux Grandes Echelles des écoulements turbulents réactifs et a développé une méthodologie capable de reproduire les effets carburant grâce à une description multi-composants et à une chimie de combustion semi-détaillée. Ce modèle a été évalué et validé par comparaison avec des données expérimentales dans des configurations de laboratoire du DLR (SSB) et de l’ONERA (LOTHAR) dans le cadre du projet Européen JETSCREEN. Forts de ces résultats, le CERFACS et SAFRAN HE ont pro- posé le projet EuroHPC ISAF, retenu en mars 2023 pour une allocation de 44 MhCPU sur le calculateur LUMI-C. L’objectif est de poursuivre les efforts de modélisation et de validation SAFs pour la limite d’extinction pauvre et les émissions polluantes, et d’appliquer le modèle à des chambres aéronautiques industrielles.