Le programme NATHENA (New Additive manufacTuring Heat ExchaNger for Aeronautic) a pour but de développer de nouvelles structures internes complexes pour les échangeurs thermiques. Il s’agit d’un programme financé à 100% par l’Union Européenne.

Échangeur thermique

Objectif

NATHENA oriente ses recherches vers le développement d’un échangeur thermique innovant pour l’aviation civile. Les échangeurs thermiques classiques optimisent la géométrie structurelle grâce aux dernières avancées technologiques. Cependant, ces conceptions ne reflètent pas une conception parfaitement optimale. Elles ne sont que le résultat d’un moyen de production où les formes des canaux internes n’ont que peu de possibilités. Lorsque l’on intègre la fabrication additive au processus, le design peut dépasser ces limites, créant ainsi de tout nouveaux modèles d’efficacité. Le projet NATHENA a pour but de développer un échangeur thermique compact adaptable et modulaire, optimisé pour une variété d’échelles.

Contenu global

Le projet NATHENA concentre ses efforts sur les bénéfices réels que peuvent apporter la fabrication additive à toute l’industrie aéronautique avec de nouvelles structures internes complexes dans les échangeurs thermiques. Cela permettra de réaliser un système hybride de propulsion efficace. À travers des itérations de simulation, production et test, les performances thermiques et de masse peuvent être améliorées tout en conservant ou améliorant les autres contraintes.

Deux matériaux seront utilisés durant le projet :

  • L’aluminum AS10, un alliage couramment utilisé pour les échangeurs thermiques.
  • L’Inconel™ 718, un alliage qui, bien que loin d’être idéal de premier abord, possède des caractéristiques spécifiques dans le domaine de la fabrication additive qui lui permettrait d’avoir de meilleurs résultats que l’aluminium.

Les objectifs définis seront atteints en utilisant des simulations thermiques, mécaniques et fluidiques appliquées à un concept modulaire, dans le but de créer une matrice complexe de structures internes. Les différentes itérations permettront de réduire le poids de la pièce à travers une optimisation topologique et paramétrique. Cela assurera d’obtenir le modèle d’échangeur thermique compact le plus efficient possible.

Suite à la production d’échantillons extrêmement détaillés via une imprimante 3D métal telle que la FormUp 350, des tests seront effectués par l’Institut von Karman.

INFORMATION Projet

NATHENA

Grant agreement ID: 785520

Date de début Date de fin
1er mars 2018 28 février 2022

Fondé sous le numéro :

H2020-EU.3.44.5.1

Budget global :
1 499 177,50 €

Contribution UE :
1 499 177,50 €

Organisé par :

SOGECLAIR AEROSPACE SAS

 France

En savoir plus sur CORDIS

Participants

  • SOGECLAIR
    Fort de son ancrage dans l’aéronautique, le groupe SOGECLAIR conçoit, fabrique et soutient des solutions et des produits innovants pour les transports dans les domaines civils et militaires. Sa politique de R&D soutient sa participation aux grands programmes d’avenir tels que le développement de l’avion du futur et des véhicules autonomes.
  • TEMISTh
    TEMISTh est une spin-off du laboratoire IUSTI (CNRS UMR 7343) créée en 2012 et spécialisée dans l'efficacité énergétique des systèmes thermiques. La société développe des outils numériques et des concepts virtuels dédiés à des échangeurs thermiques réalisés en impression 3D.
  • AddUp
    AddUp est le fabricant de machine-outil à impression 3D métallique leader en Europe. Ses technologies uniques lui permettent une qualité sans égal, combinée à une productivité réellement industrielle. À travers ses technologies et son savoir-faire, l'entreprise assure le succès de la fabrication additive pour NATHENA.
  • von Karman Institute
    L 'Institut Von Karman pour la dynamique des fluides a été fondé en 1956 par le professeur Theodore Von Karman en tant que centre international alliant éducation et recherche pour les citoyens des pays de l'OTAN, dans le cadre de sa devise "Formation de haut niveau à la recherche par la recherche".
Simulation thermo-fluidique d’échangeurs thermiques innovants Conception d’échangeurs complexes Démonstrateur Aluminium/Inconel™ (TRL4) Validation via essais en soufflerie
Compact Heat Exchanger NATHENA Thermal Simulation Compact Heat Exchanger NATHENA Compact Heat Exchanger NATHENA Wind testing
Temisth SOGECLAIR Aerospace AddUp Von Karman Institute

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