PRIN 2022 招标公告。2022年2月2日第104号决定
项目名称：面向未来采用氢燃料的清洁客机的新型燃料系统开发（DNFSFCAFH）
教育、大学与科研部代码： 20229MWABH
CUP代码： D53D23003260006
预算： € 100.309
P.I.: 埃利亚·迪塔索教授 - 巴里理工大学
其他研究单位或可能的子单位
• UR2 - 萨尼奥大学，贝内文托
• UR3 - 那不勒斯费德里科二世大学
项目简要说明
DNFSFCAFH 项目针对航空运输脱碳的主要技术挑战之一：面向未来采用液氢（LH2）动力的洲内飞行器，开展供给系统架构定义与初步设计。
相关工作涵盖燃料系统设计的完整链条：现状研究、通过数值模型定义并模拟创新架构、配置优化、低温储罐、换热器、泵、管路及安全系统的初步设计、通过计量阀开发流量调节方案，以及辅助储存、排放和通风系统的设计。
目的
液氢在减少航空业排放方面具有巨大潜力：在相同能量含量下，其所需燃料质量显著低于传统燃料；若由可再生能源生产，则可实现无直接 CO2 排放燃烧，并且颗粒物排放可忽略不计。然而，其应用要求对机载燃料系统进行全面重新设计，因为氢必须在低温条件下储存、汽化、过热、计量并在受控条件下喷入燃烧室。
项目的总体目标是为氢动力飞行器技术解决方案的发展作出贡献，与欧洲减排目标以及 Clean Aviation 和 Flightpath 2050 的研究路线保持一致。具体而言，项目旨在为可靠、高效且可集成于未来商用飞行器的液氢燃料系统提供科学与设计基础。
预期成果
• 关于航空器 LH2 燃料系统的最新、系统化现状综述；
• 定义一种或多种在技术上可行的 LH2 燃料系统架构，包括储存、供给、热交换、计量和安全；
• 在 Simulink/Simscape 和 Amesim 环境中开发数值模型，用于模拟系统在不同运行条件下的行为；
• 系统配置及主要组件优化，并确定优化配置作为项目里程碑；
• 关键部件的初步设计，包括低温储罐、换热器、泵、管路、安全系统、计量阀以及辅助储存和排放系统；
• 技术交付物和索引科学论文的产出，最低目标为三篇 Scopus 收录论文。
已取得的成果
项目已在预定时间内成功完成。全部七个工作包均已执行，科学和技术目标均已实现。相关活动形成了关于液氢航空燃料系统四个主要设计领域的系统性知识基础：储存、输送、热管理和计量。
主要成果包括：
完成了关于航空器 LH2 燃料系统的全面文献综述，分析了储存、输送、热管理、计量及安全系统；
提出并建模了一种创新的 LH2 燃料系统架构，并通过数值模型及不同仿真环境之间的对比进行了验证；
开发了 Simulink/Simscape 和 Amesim 参数化模型，并应用 MOGA-II 优化流程以识别优化配置；
完成了 LH2 主要部件的初步设计，包括换热器、低温储罐、泵、管路及安全系统；
开发并仿真了一种基于压电驱动的气态氢新型计量阀解决方案；
定义并仿真了中间储存、排放和 venting 系统；
发表了六篇 Scopus 收录的科学论文，超过了原定三篇的最低目标；
加强了国内外科研合作，包括与 University of Bath 和 Moog Controls Ltd 的合作，提升了该项目在国际氢航空研究界的可见度。
所有活动均遵循 Do No Significant Harm (DNSH) 原则和 Open Access 原则开展。活动性质主要为计算和数值研究，未进行物理实验，也未产生显著直接环境影响。相关论文通过期刊或会议论文集并采用开放获取选项予以公开。
