Auteur: principia

Ontwerp van een innovatieve elektrische aandrijving voor pleziervaartuigen – Deel 2

door principia, geplaatst in Nieuws

Inleiding.

Het SeniorExpertSupport projekt “Ontwerp van een innovatieve e-aandrijving voor pleziervaartuigen” in 2019 heeft geleid tot de constatering dat de sleepkracht (om een boot door het water te slepen) niet helzelfde is als de stuwkracht die een schroef moet leveren om diezelfde boot door het water voort te stuwen. Dit is voor elektrisch varen een belangrijke issue, en daarom is een vervolgprojekt deel 2 opgestart. Om de gewenste stuwkrachtmetingen te kunnen doen is de in deel 1 ontworpen ophanging van de naafmotor herontworpen, en nu is gestart met de ombouw door een enthousiaste groep van SES-ingenieurs. Hieronder een verslag van de eerste “ombouwdag”

Verslag SES-dag 22 juli 2020

Gisteren zijn de Princpia-boys Geert en Rene Scheltes – samen met ondergetekende – gisteren begonnen met het ombouwen van de naafmotor-aandrijving, zodanig dat het echte stuwkracht en koppel gemeten kunnen worden (motor wordt vrij hangend gemonteerd).
Gisteravond was de stand als volgt:
1. Slingermeting wees al gauw uit, dat de onbalans (gelukkig) niet in schroefde as zit, maar wel in de – door de FP gemaakte – flens. We hebben de flens verwijderd en de “aansluitschijf” van de eerste 72-volt-motor gemonteerd. Hiervoor moesten de tapeinden op de naafmotor waar normaal het wiel aan vast komt, worden afgeslepen. Een slijpschijf hadden we niet bij ons, maar gelukkig konden we een slijpmachine van Sytze gebruiken.
2. De accu’s waren leeg. Hoogst waarschijnlijk zijn we in Sneek met half volle accu’ op pad gegaan. Stom. Een accumonitor is toch wel handig. We hebben de accu’s deels weer opgeladen (rest volgende week).

3. De naafmotor is uit het vaste motorframe gehaald en moest daarvoor losgekoppeld worden de besturingselektronica. Een heel gepruts. Om bij de besturingselektronica te kunnen moest een plank van de bodem worden verwijderd.

4. Geert heeft een begin gemaakt met een dashboardje en met enige hulpstukken voor de stuwkracht-/koppelmeting.

Facit
Op de Twee Provincien in Leeuwarden is het uitstekend werken. Zo hou je de Principia-boys wel van de straat. Volgende week woensdag 29 juli gaan we verder. Dan is Gert er ook weer bij.

Wordt vervolgd

Anne F

De huidige WB-opleiding

door principia, geplaatst in Nieuws

Opleidingsinstituten ontwikkelen zich, zo ook “onze” UT. De huidige WB-opleiding verschilt aanzienlijk van de opleiding in vroegere jaren. Hierbij een “helicopter”-overzicht:

 

  1. Faculteit. De UT bestaat tegenwoordig uit 5 faculteiten. Werktuigbouwkunde was lange tijd een faculteit op zichzelf, maar is tegenwoordig onderdeel van de “Faculty of Engineering Technology”, v.h. Faculteit Construerende Technische Wetenschappen.

https://www.utwente.nl/organisatie/structuur/faculteiten/

 

  1. Opleiding. Vanuit de “Faculty of Engineering Technology” worden drie bacheloropleidingen en vijf masteropleidingen aangeboden, waaronder Werktuigbouwkunde (Mechanical Engineering).
    De drie-jarige opleiding voor een Bachelor of Science graad kent een vast programma van 4 semesters aan modules (= combinaties van vakken), 1 semester aan keuzevakken (b.v. een semester in het buitenland) en 1 semester voor een afstudeeropdracht.
    De twee-jarige vervolgopleiding voor een Master of Science graad (equivalent met de vroegere ir. graad) biedt een aantal “specialisaties” aan, die veelal aansluiten bij de leerstoelen van de faculteit (zij het dat er geen 1-op-1 relatie meer is tussen leerstoel en specialisatie). Behalve een specialisatie moeten de studenten ook kiezen voor een profiel: Research & Development, Design & Construction of Organisation & Management. Zowel de specialisaties als de profielen bieden een scala aan verplichte en keuze-vakken. Het eerste jaar van de MSc opleiding bestaat uit vakken, het tweede jaar bestaat uit een stage opdracht (buiten de UT, in binnen- of buitenland) en een afstudeeropdracht (binnen of buiten de UT).

https://www.utwente.nl/en/et/education/current-students

 

  1. Specialisaties. De opleiding is recentelijk onder de loep genomen, en per aankomend september zijn de volgende specialisaties te kiezen:
  • Aeronautics
  • Design and Manufacturing
  • Energy and Flow
  • High-Tech Systems and Materials
  • Maintenance Engineering and Operations
  • Personal Health Technology
  • Robotics

https://www.utwente.nl/en/me/master_programme/programme-information/

 

  1. Departments. De Faculteit Engineering Technology bestaat uit de volgende clusters van onderzoeksgroepen of leerstoelen, genaamd ‘departments’:
  • Biomechanical Engineering
  • Civil Engineering
  • Design, production and management (DPM)
  • Mechanics of Solids, Surfaces and Systems
  • Thermal and Fluid Engineering

https://www.utwente.nl/en/et/research/departments-research-chairs/

 

  1. Leerstoelen/onderzoeksgroepen. Elk department bestaat uit verschillende leerstoelen of onderzoeksgroepen. De WB-leerstoelen zijn verspreid over vier van deze vijf “departments” (onder het vorig punt cursief aangegeven).

Ontwerp van een innovatieve elektrische aandrijving voor pleziervaartuigen

door principia, geplaatst in Nieuws

Een innovatieve e-aandrijving

De Stifting ElektryskFarre Fryslan (SEFF) is een onafhankelijke stichting, met als doel om het elektrisch varen in Friesland te bevorderen. Daartoe is in samenwerking met Principia-SES (Senior Expert Support) een innovatieve e-aandrijving voor de pleziervaart ontwikkeld.


Bij het ontwerp van deze e-aandrijving is gestreefd naar lage kosten, te bereiken door (a) een eenvoudig en betrouwbaar ontwerp (gebaseerd op robuuste en goedkope onderdelen), en (b) een hoge efficiency, waardoor minder accucapaciteit/goedkoper accupakket) nodig is. Daarmee kan het elektrisch varen prijstechnisch interessanter worden voor het brede middensegment van de gemiddelde “consument” (watersporter).

Ontwerpstappen

Een e-aandrijving kent drie hoofdcomponenten: een accupakket, een elektromotor en een schroef. Om een efficiënte en goedkope e-aandrijving te ontwerpen is als eerste gestart met het zoeken naar een efficiënte schroef. Er is gekozen voor een 16” x 14” 2-blads schroef van het Wageningen B type.
Als tweede stap is gezocht naar een bij deze schroef passende, goedkope e-motor (inclusief regelaar). Er is gekozen voor een QS naafmotor van 3 kW.

Als derde stap is deze combinatie van schroef en e-motor als prototype ingebouwd in een stalen MienSkip-sloep, en zijn met dit prototype verschillende tests uitgevoerd.

Vervolgens is gekeken naar de range, waarin de geselecteerde e-motor leverbaar is. Ook de inkoopprijzen zijn aangegeven. Bovendien zijn een aantal argumenten/feiten benoemd, die een prijsreducerende werking hebben.

Resultaten en conclusies.

  1. Uit de resultaten blijkt dat de rendementen in lichte mate afhankelijk zijn van de vaarsnelheid. De hierna genoemde waardes zijn van toepassing op een vaarsnelheid tussen 7 en 9 km/uur.
  2. De benodigde stuwkracht bij gegeven vaarsnelheid is groter dan de gemeten sleepkracht. De sleeptest resultaten zijn daarom niet bruikbaar voor het bepalen van het totaalrendement. In plaats daarvan zijn de stuwkrachten berekend met een door Principia-SES ontwikkeld schroefselectieprogramma. Dat impliceert een berekend schroefrendement van circa 66%.
  3. Het totaal-rendement van de ontworpen/geteste e-aandrijving is circa 56%.
  4. Het motorrendement van de e-motor (incl. controller) is circa 85%. Dat is vergelijkbaar met de e-motoren bij gangbare e-aandrijvingen.
  5. Het maximum toerental van de QS motor is veel lager dan wat gebruikelijk is in gangbare e-aandrijvingen. Daardoor kan een grotere schroef worden toegepast met als gevolge een hoger rendement van de aandrijving. Meer testwerk is vereist om dit te kwantificeren.
  6. Deze e-aandrijving kan gunstig geprijsd zijn ten opzichte van bestaande e-aandrijvingen.

Er is gedurende ruim een jaar met veel plezier door drie SES-ingenieurs aan deze opdracht gewerkt. Op dit moment zoekt SEFF naar een onderneming, die dit product wil vermarkten. Belangstellenden kunnen met Principia contact opnemen  via www.principia.utwente.nl

 

Resultaten vermogensmetingen

Tijdens de testvaart op 18 december is bij verschillende vaarsnelheden het schroefastoerental gemeten evenals de accuspanning en de door de accu geleverde stroom. Het product van spanning en stroom geeft het door de accu geleverde elektrische vermogen. In onderstaand figuur is het gemeten elektrische vermogen weergegeven als functie van de vaarsnelheid.

 

Shell Eco marathon 2020 gaat niet door

door principia, geplaatst in Nieuws

De studenten van het Green Team Twente ontvingen onlangs het teleurstellende bericht dat dit jaar de Shell Eco Marathon niet doorgaat.   In verschillende overleg-sessies met alumni van Principia-Senior Expert Support was de overtuiging gegroeid dat men dit jaar weer een goede kans zou maken om – net als vorig jaar – de concurrentie opnieuw voor te blijven, zodoende is dit ook deze betrokken WB-alumni slecht nieuws.  Hetzelfde geldt voor andere betrokken partijen, zoals sponsors en andere enthousiaste bedrijven/specialisten.

Betekent dit nu dat 2020 voor het team voorbij is? Nee zeker niet. Men gaat door met het bouwen van de auto en men wil hier alsnog mee gaan racen tegen andere teams. Het team gaat met de andere Nederlandse teams uit dezelfde klasse kijken wat er mogelijk is en daarnaast wil men met de auto ludieke activiteiten gaan ondernemen. Dit om met de auto nog veel exposure te behalen en deze aan het wereldpubliek te kunnen laten zien.

De autopresentatie staat nog op de planning voor 30 April, maar is afhankelijk van verdere maatregelen van het RIVM.

Ondanks deze strubbelingen wenst de WB-gemeenschap het Green Team toch een inspirerend en leerzaam jaar toe.

Afgelasting Principia ALV

door principia, geplaatst in Nieuws

Door de gewijzigde omstandigheden i.v.m. het COVID-19 virus zal de aangekondigde algemene ledenvergadering van Principia, die plaats zou vinden op 2 april 2020, moeten worden verschoven. In de video bestuursvergadering van 28 mei 2020 is besloten de datum van de ALV te verschuiven naar het vierde kwartaal van 2020, omdat dan waarschijnlijk een fysieke vergadering mogelijk zal zijn. Dit blijft natuurlijk afhankelijk van de dan geldende maatregelen. Het bestuur zal het beleid en de resultaten over het afgelopen jaar toelichten. Als het enigszins mogelijk is zullen we tijdens de ALV een bezoek brengen aan een WB groep met een leuke proefopstelling of een interessant onderzoek.

“Senior Expert Support” helpt op het FossielvrijVarenPlein op Boot Holland 2020

door principia, geplaatst in Nieuws

Ook dit jaar waren meerdere Principianen van Senior Expert Support in de periode van 7 t/m 11 februari 2020 weer present op Boot Holland.

Daar was op initiatief van de Stichting Elektrisch Varen Friesland (SEFF) een “FossievrijVarenPlein” ingericht, waar verschillende watersportondernemers op dit gebied hun producten demonstreerden.

Foto: Ir. Gert Colenbrander, ex SEFF-voorzitter Haye Talsma en SEFF-voorzitter Ale Bok bewonderen op Boot Holland 2020 de door Principia-SeniorExpertSupport ontwikkelde innovatieve e-aandrijving

Tevens was hier een prototype te zien van de innovatieve e-aandrijving , zoals die in opdracht van SEFF door Principia-SeniorExpertSupport is ontwikkeld.

Principia-vrijwilligers Detmer Koppius, Gert Colenbrander, Geert Hidding, Albert op de Hoek en Anne F van der Meer maakten deel uit van de SEFF-standbemanning op dit “plein”.

Met veel voldoening kon aan de geinteresseerde beursbezoeker voorlichting worden gegeven – vooral over de technische aspecten van elektrisch varen.

 

Dit is slechts één van de activiteiten van Principia – Senior Expert Support?  Nieuwsgierig naar wat we allemaal nog meer doen? Neem contact op met ir. Geert Hidding – geert.hidding@gmail.com

Eerste bijeenkomst Duurzaam Oost

door principia, geplaatst in Nieuws

In navolging van “Duurzaam Noord” is er nu ook in Oost Nederland het initiatief genomen tot een “huiskamer”-discussieclubje “Duurzaam Oost”. Op 24 januari 2020 kwam net voor de eerste keer bij elkaar. Door uiteenlopende redenen hebben we vergaderd met 4 van de 8 belangstellenden. Dit mocht de pret niet drukken. We hebben geanimeerd gesproken over de achtergronden van onze belangstelling in het thema duurzaamheid en onze verwachtingen voor komende bijeenkomsten van Principia Duurzaam Oost.

Een interessant thema werd aangedragen door Steven Olthof, die lid is van de adviescommissie in zijn wijk in het project ‘Nijverheid aardgasvrij’ (Steven woont in de wijk ‘Nijverheid’.) De gemeente Hengelo heeft om diverse redenen een voorkeur voor aansluiting van de wijk op het warmtenet. De adviescommissie is op basis van gedegen onderzoek van mening dat het ‘voeden’ van de wijk met waterstof uit duurzame piekstroom en/of duurzaam geproduceerd gas als onderdeel van een hybride oplossing (elektrificatie+ duurzaam gas) een aantrekkelijker optie is. Voor de komende bijeenkomst zal hij ons bijpraten over de laatste ontwikkelingen. Input van informatie over de verkrijgbaarheid van waterstof en mogelijke geïnteresseerde partijen voor het plaatsen en beheren van een electrolyzer (voor de productie van waterstof met stroom) zijn van harte welkom. We verwachten dat we dit project nog veel aandacht zullen gaan geven.

Henk Schoenmaker woont in Zutphen aan het water en vraagt zich af of hij de waterstroom die onder zijn balkon door stroomt ook nuttig kan maken voor zijn warmte voorziening? We kunnen ons in de groep verdiepen in de mogelijkheden van warmtebuffering in water (Ecovat) of het onttrekken uit-  dan wel toevoegen van warmte aan een beschikbare waterstroom. In het nieuwe gemeentehuis van Deventer is een dergelijk systeem geïnstalleerd. We weten niet zeker of dit in de praktijk goed werkt. Dat zoeken we op! Kernenergie uit Thorium lijkt zowel Henk ook een interessant onderwerp. De mogelijkheden, voor- en nadelen kunnen we bespreken.

Jacob is (weer) actief met de ontwikkeling van warmteterugwinning uit afvalwater. Hij wil graag zijn kennisdelen, maar staat verder ‘open’ voor andere onderwerpen.

Ik zie zelf op de lange termijn het meeste heil in ‘Power-to-fuel’ oplossingen. Daarbij wordt duurzame energie houdbaar- en hanteerbaar gemaakt door opslag in gasvormige- of vloeibare brandstoffen zoals methaan of synthetische diesel. Hoewel ik ook niet uitsluit dat we fusie misschien kunnen leren beheersen, maar dan op de manier van de onderzoekers van het ‘Electric Universe’. Hierover in latere bijeenkomsten mogelijk meer.

We besluiten te mikken op een vergaderfrequentie van eens per twee maanden. De volgende vergadering kan weer bij mij plaatsvinden. Maar in principe mikken we op een roulatie. Ik ga de beschikbaarheid van de groep middels een ‘datumprikker’ uitvragen voor de data: 25 of 26 Maart en 8 of 9 April.

Ik verheug me op de bijeenkomsten die komen gaan! Tot de volgende bijeenkomst.

 

Jan Kees te Riet Scholten

Newton Symposium met Andre Kuipers. Erbij zijn?

door principia, geplaatst in Nieuws

Op 18 december vindt weer het jaarlijkse Newton Symposium plaats in de Waaier op de UT.
Principia leden kunnen hieraan gratis deelnemen.

Dit jaar is het thema “To infinity and beyond”

Het dagprogramma rond en het ziet er als volgt uit:

9:00 uur                                  Inloop met een kopje koffie (in de Waaier dus).
9:30 uur                                  Dagopening
10:00 uur                                Lezing over lanceersystemen van NLR.
Van 11:00 tot 12:00 uur       Lezing Thales

Na deze lezing zal er worden geluncht

Middag                                    Case door Space Society Twente
15:15 uur                                  korte pauze
15:30                                        Lezing André Kuipers, aansluitend een Q&A sessie
17:00                                        Borrel
19:00                                       Afsluiting

Voor meer details, zie: toinfinityandbeyond.nl

Bent u Principia lid en wilt u erbij zijn?
Geef u even op bij ..
.. de Newton symposiumcommissie: dennisdeheus@gmail.com of bij
.. Principia/ondergetekende a.meer35@upcmail.nl

Het programma ziet er uitdagend en veelbelovend uit.
We wensen de Newton-symposiumcommisie een succesvolle dag toe.

Principia Alumnivereniging Werktuigbouwkunde UTwente
Ir. Anne F. van der Meer

Principia prijs 2019

door principia, geplaatst in Nieuws

De Principia prijs is weer terug. Vooral door de inspanningen van het Isaac Newton bestuur kon het traditionele gezamenlijke evenement van Principia en Isaac Newton dit jaar weer nieuw leven ingeblazen worden. Zodoende gingen 9 studententeams op 21 november 2019 de strijd aan om de meest creatieve oplossing te vinden voor een vraag zoals die door het Enschedese bedrijf Pentair Xflow was aangedragen. De opdracht was om een standaard ‘skid’ (waarop een filterinstallatie) zo te herontwerpen dat de ‘modules’ met membranen zo efficient mogelijk geplaatst kunnen worden om een zo klein mogelijke footprint te krijgen in de waterzuiveringsinstallatie van de klant.

Na de ochtendpresentatie , waar de vraagstelling werd toegelicht, werd de door de teams de hele dag aan oplossingen gewerkt. In de loop van de middag gaf elk team een korte pitch, en selecteerde de jury de vier beste teams.

De jury aan het werk

De jury bestond uit de heren Yannic van Straalen en Frank Morsink van Pentair Xflow, Bert Geijselaers en Ysbrand Wijnant van de UT, en Leen Noordzij en Jan Broeze van Principia.

De vier geselecteerde teams mochten aan het eind van de middag in de collegezaal een eindpresentatie geven, en toen had de jury de moeilijke taak om een winnaar aan te wijzen.

De trotse winnaars samen met de andere vier geselecteerde teams

De gelukkige winnaars werden uiteindelijk het team van Hugo Wesselink, Lucas Vermeer, Seth Ruiter, Silvie van den Boogaard. Zij gingen er elk met een prijs van 1000 euro vandoor. Het evenement werd afgesloten met een gezellige borrel.