European Research Council Proof-of-Concept subsidie voor de Delft Laminar Hump
Marios Kotsonis, hoogleraar aan de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft, heeft samen met zijn team een ERC Proof of Concept-beurs ontvangen voor DeLaH, de Delft Laminar Hump. DeLaH richt zich op de doorbraak van een passief, sterk en effectief ontwerp van laminaire stroming van vliegtuigvleugels.
De Hump bestaat uit een aanpassing aan de oppervlakte van een pijlvleugel (swept wing) en werd ontwikkeld door Kotsonis en zijn team tijdens hun onderzoek naar laminaire stromingscontrole. Tijdens hun experimenten heeft het team een belangrijk laminarisatie-effect aangetoond, waarvoor zij onlangs patent hebben aangevraagd. Volgens Kotsonis: "We hebben nog steeds geen volledig fundamenteel begrip van waarom het zo goed werkt. Maar met deze PoC kunnen we de meer toegepaste aspecten van DeLaH verder ontwikkelen".
Laminaire stromingscontrole als bouwsteen voor duurzame luchtvaart
De exponentiële groei van de luchtvaart vraagt om radicaal nieuwe technologieën om het brandstofverbruik en de uitstoot van vliegtuigen te beperken. De kern van het probleem is luchtweerstand. Laminar Flow Control (LFC), de verlenging van laminaire stroming over de vleugel, heeft een enorm potentieel om de luchtweerstand met wel 15% te verminderen. Helaas zijn veel van de tot nu toe voorgestelde oplossingen voor stromingscontrole duur, complex en onbetrouwbaar, waardoor dit niet op industriële schaal kan worden toegepast.
DeLaH: gelukkige toevalstreffer
Het idee om een Hump te gebruiken voor LFC kwam voort uit de onderzoeksactiviteiten van het ERC Starting Grant project GloWing. In dit project ontwikkelt het team theoretische, numerieke en experimentele instrumenten om de overgang van laminaire stroming naar turbulente stroming over pijlvleugels beter te begrijpen en te controleren. Eind 2019 werd een onverwachte ontdekking gedaan tijdens een GloWing-windtunnelexperiment. Het aanvankelijke doel was om de nadelige effecten van voorwaarts gerichte stappen op de overgang van de pijlvleugel te begrijpen. Tot grote verrassing ontdekte het team dat sommige voorwaarts gerichte stappen de overgang juist aanzienlijk vertraagden. Tijdens vervolgonderzoek werd een manier gevonden om het laminarisatie-effect verder te vergroten. Door de vleugelstap gladder’ te maken, te verlengen en te schalen, ontstond een geometrie, die het team de Delft Laminar Hump (DeLaH) noemde.
IPR-beveiliging en mogelijke start-up
Jordi Casacuberta (PhD), Marios Kotsonis (Professor), Theo Michelis (Assistant Professor), Alberto F. Rius Vidales (PostDoc), Sven Westerbeek (PhD) en Giulia Zoppini (PhD) hebben allen aandeel in deze uitvinding, waarvoor momenteel ook een patent aanvraag is ingediend. Hiermee wordt het intellectueel eigendom beschermd en kan het team aan de slag met de verdere uitwerking. Recentelijk heeft de groep ook een de start-up voucher gekregen van de Aerospace Innovation Hub.
Het PoC project
Het doel van het project is om het DeLaH concept van het laboratorium naar technologische innovatie en maatschappelijke impact te brengen. Technische activiteiten zijngepland om het concept te valideren met meer windtunneltesten. De focus ligt op innovatie; het versterken en uitbereiden van het patent, en hoe deze innovatie kan worden overgedragen van de faculteit naar belangrijke partners, zoals Airbus. Een markt- en haalbaarheidsonderzoek wordt gecombineerd met een bedrijfsontwikkelingsplan, om zo de industrie en samenwerkingen in kaart te kunnen brengen.
Het team gaat nauw samenwerken met verschillende partijen binnen de TU Delft. Het Impact and Innovation Centre gaat helpen bij het patent en bedrijfsontwikkeling, en de Aerospace Innovation Hub biedt een platform voor communicatie met partners uit de industrie. Samen met de onderzoeksgroep van Sina Ghaemi van de University of Alberta in Canada wordt ook gekeken naar verdere toepassingen van DeLaH in andere stromingsgebieden.
Contact
Marios Kotsonis, m.kotsonis@tudelft.nl. Bekijk ook zijn persoonlijke pagina.