Algemeen
Rolls Royce Vitual modelling
Virtual Modelling maakte een ingrijpende verandering in het ontwerp van straalmotoren mogelijk (foto: Rolls Royce Plc)

De ontwikkeling van nieuwe vliegtuigmotoren is vooral gericht op meer efficiency en minder CO2 uitstoot. Maar wat te doen als het concept van de straalmotor/vliegtuigturbine zo goed als uit is ontwikkeld? Vliegtuigmotorfabrikant Rolls Royce bedacht dat ze de fan van de motor moesten ontkoppelen van de rest van de turbine. Een speciale tandwielkast bracht uitkomst. De engineers gebruikten in de ontwikkelfase een bijzondere digitale technologie om zover te komen. Oftewel ‘virtual modelling’ in de praktijk.

Volgens Andy Geer, project-engineer en manager van het UltraFan-programma, is er een vereenvoudigde manier om te begrijpen hoe de huidige uiterst efficiënte turbofan straalmotor werkt: door een enorme luchtmassa naar achteren te duwen om voorwaartse stuwkracht te creëren. Een grote civiele turbofan produceert bijna al zijn stuwkracht via zijn zichtbare, zeer grote fan.

Deze fan duwt een enorme massa koude lucht naar achteren bij een relatief lage snelheid. Recentelijk heeft nieuwe technologie het mogelijk gemaakt de diameter van deze fan te vergroten zonder dat het gewicht toeneemt of de efficiëntie afneemt. Hierdoor kan een grotere motor een grotere massa lucht verplaatsen bij een lager toerental – de verbetering van de ‘propulsive efficiency’.

Ontwerp opnieuw bekijken

De belangrijkste uitdaging waarmee Geer en zijn team werden geconfronteerd, was de vraag hoe we de straalmotoren van de volgende generatie efficiënter kunnen laten werken en het brandstofverbruik kunnen verminderen. Volgens Geer zitten we voor de huidige architectuur van grote vliegtuigmotoren misschien wel heel dicht bij de grens wat betreft efficiëntie. “Met andere woorden, we moeten de manier waarop we ze ontwerpen opnieuw bekijken.”

Turbines zijn het meest efficiënt als ze op hoge snelheid en bij hoge temperatuur draaien aldus Geer. “Fans zijn daarentegen het meest efficiënt als ze op lage snelheid draaien. Uiteindelijk wil je de ventilator afremmen terwijl de turbine die hem aandrijft op hoge snelheid blijft draaien. Om dat te doen, moet je een speciale tandwielkast met een hoog vermogen in het midden plaatsen.”

Nieuw stukje van complexe puzzel

Het maken van een krachtoverbrenging lijkt misschien eenvoudig genoeg, maar een straalmotor is een ingewikkeld systeem – en al heel fijn afgesteld. “Het toevoegen van een nieuw stukje aan zo’n ingewikkelde puzzel is ongelooflijk veeleisend,” aldus Geer. “Het betekent een ingrijpende verandering in het ontwerp van straalmotoren. En geavanceerde digitale technologie, zoals virtual modelling, heeft geholpen om dit mogelijk te maken.

Meer over hoe Rolls Royce virtual modelling en andere technologieën zoals Additive Layer Manufacturing toepast bij hun engineering activiteiten is te lezen in de komende digitale of printeditie van Aandrijftechniek. Dat is mogelijk vanaf 2 euro per maand.

  • KTR Sinulastic koppeling

    Nieuwe serie torsieflexibele koppelingen uit denktank KTR

    Nieuwe koppelingen uit de KTR-Denktank. Links de Sinulastic bouwvorm A; rechts de Sinulastic bouwvorm B (foto: KTR Systems) Met de Sinulastic introduceert KTR een nieuwe serie uiterst torsieflexibele schotelkoppelingen die zijn ontwikkeld voor gebruik in hoofdaandrijvingen van dieselmotoren voor stroomgeneratoren (zogenaamde gen-sets), zware bouwmachines, compressoren,… Lees verder →

  • Festo duurzaamheid

    Festo: omzetdaling in 2020 maar sterk herstel verwacht in 2021

    Digitalisering en AI zijn bepalend voor de productontwikkeling met slimme en intelligente producten en maken energie-efficiëntie en duurzaamheid binnen klantenoplossingen mogelijk (foto's: Festo) In het boekjaar 2020 had de Festo Group vanwege de pandemie te maken met een omzetdaling van 7,5%. Desondanks heeft Festo het… Lees verder →

  • Parker ISOBUS ProDisplay

    Full-version ISOBUS Task Controller-software Parker voor landbouwmachines

    De Parker Pro Display HMI-displaymodule staat vol ISOBUS Suite-apps (bron: Parker Hannifin) Parker Hannifin breidt zijn ISOBUS Suite-software uit met de lancering van de volledige versie van hun ISOBUS-taakcontrollersoftware (TC) voor gestandaardiseerd werkbeheer van landbouwmachines zoals tractoren, rooimachines en andere zelf-aangedreven machines. ISOBUS TC fungeert… Lees verder →

  • Turck hellingsensoren

    Turck introduceert dynamische hellingsensoren

    De gecombineerde MEMS- en gyroscooptechnologie in de hellingsensoren van Turck zorgen voor betrouwbare meetresultaten. (Foto: Turck) In zijn nieuwe generatie hellingsensoren heeft Turck het versnellingsmeetproces (MEMS) gecombineerd met gyroscooptechnologie zodat schokken en trillingen veel effectiever kunnen worden onderdrukt dan met conventionele signaalfilters. De enkelvoudige en… Lees verder →

  • Murrelektronik xtremeDB 2

    Decentrale installatieoplossing voor mobiele machines

    xtremeDB van Murrelektronik is een modulair systeem voor elektrische installaties in mobiele machines. (foto's: Murrelektronik) Met xtremeDB introduceert Murrelektronik een nieuw modulair systeem voor de installatietechniek binnen mobiele machines, zoals oogstmachines, strooiwagens, brandweerauto’s of asfalteermachines. Dankzij deze moderne installatieoplossing en kunnen de uitdagingen in IO-installaties… Lees verder →

  • Lenze simulatie 1

    Van simulatie tot virtuele inbedrijfstelling

    Lenze heeft enkele hiaten opgevuld tussen de digitale engineeringsmogelijkheden bij het ontwerp, de ontwikkeling en de productie van machines en installaties. (Foto's: Lenze) Industrie 4.0 is nauw verbonden met de digitale tweeling. Maar de mate van standaardisatie van de afzonderlijke ontwikkelingstools momenteel is nog laag.… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven