Delftse wiskundigen helpen mee bij ontwerp ultieme propellerblad

Alexander Pil
Leestijd: 2 minuten

Er wordt steeds meer gevraagd van moderne vliegtuigmotoren, scheepspropellers, waterturbines en schroefmachines. Niet alleen op het gebied van efficiëntie, maar ook wat betreft slijtvastheid, gewicht en productiekosten. Dergelijke optimalisatieproblemen met meerdere doelen hebben niet één optimale oplossing. Met de huidige ontwerptools is het nagenoeg onmogelijk het beste compromis te vinden voor alle criteria. Doel van het Europese Motor-programma (4,3 miljoen euro, penvoerder TU Delft, www.motor-project.eu) is om met nieuwe wiskundige concepten en geavanceerde rekentools nieuwe technologieën te ontwikkelen waarmee in minder tijd dergelijke zogenaamde fluid energy-machines optimaal kunnen worden ontworpen.

Het Horizon 2020-onderzoek richt zich op vier fluid energy-machines: scheepsschroeven, vliegtuigmotoren, waterturbines en schroefmachines. Deze systemen hebben met elkaar gemeen dat ze mechanische energie omzetten naar beweging van een vloeistof of omgekeerd. De efficiëntie van dit proces hangt in belangrijke mate af van de vorm (geometrie) van de propellers, rotorbladen of schroeven. De mogelijkheden voor het ontwerp van deze complexe vormen en hun behuizing zijn letterlijk onbegrensd. Kleine wijzigingen kunnen al aanzienlijke invloed hebben op de prestaties van de machine. Met de huidige cad- en cae-tools is het voor producenten van deze machines nagenoeg onmogelijk om de efficiëntie van hun producten te vergroten.

Het Motor-project richt zich op de ontwikkeling van nieuwe wiskundige concepten en geavanceerde rekentools. Hiermee wordt het ontwerp van fluid energy-machines virtueel geanalyseerd, met gebruik van de exacte geometrie van het ontwerp. In het project wordt met behulp van vele gespecialiseerde cad- en cae-programma’s en de deskundigheid van ervaren ingenieurs een verbeterd machineontwerp gemaakt, waarmee de eigenschappen van de vele verschillende onderdelen virtueel kunnen worden geanalyseerd, lang voordat het eerste prototype wordt geproduceerd.

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login