Ook met Europese bedrijven lopen er grote projecten voor geruislozere apparatuur. Deze maand is een groot Europees project van start gegaan op het gebied van de zogenaamde Thermo-Akoestiek waarbij de UT, faculteit CTW een belangrijke partner is. Het gaat om het bulderende geluid dat door grote vlammen kan worden veroorzaakt. Het project heet DESIRE - acroniem voor Design and Demonstration of highly reliable low NOx combustion systems for gas turbines - en zal drie jaar duren. Partners binnen dit project zijn behalve de UT o.a. Siemens Power Generation (Duitsland), PowerGen (Engeland), KEMA (Nederland) en het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR. Het totale project omvat 6 miljoen Euro, waarvan 50% wordt gefinancierd door de EU.
In het project draait het om de grote Europese aardgasgestookte industriele gasturbines met vermogens tot 300 MW opgewekt vermogen, welke gebruikt worden voor het opwekken van elektriciteit. Om uitstoot van stikstofoxiden (NOx) te verminderen en de efficientie te verhogen wordt bij de verbranding een overmaat aan lucht gebruikt (zogenaamde 'arme' verbranding). Echter, des te armer de verbranding, des te meer gevaar er is voor het optreden van thermoakoestische instabiliteiten. Het geluidsveld dat door de vlam wordt opgewekt zorgt voor fluctuaties in de toevoer van de vlam zelf. Deze fluctuaties leiden er weer toe dat de vlam nog meer herrie gaat maken. Uiteindelijk kunnen de geluidsdrukken zo hoog oplopen dat de wand van de verbrandingskamer kan bezwijken. Met geavanceerde modellen wordt gekeken hoe de koppeling is tussen het geluid afkomstig van de vlam en trillingen van de wand. Op die manier kan iets zinnig worden gezegd over de tijd dat de wand bezwijkt en hoe deze grens te verleggen is. Uiteindelijk moet dit resulteren in schonere verbranding in en betrouwbare werking van gasturbines.
Bij de faculteit CTW zullen de vakgroepen Thermische Werktuigbouwkunde (uhd Jim Kok) en Technische Mechanica (hoogleraar André de Boer) samen aan dit project werken. Hiervoor zijn twee promovendi (ir. Rob Huls en ir. Jaap van Kampen) aangesteld. Samen met projectleider Jim Kok gaan zij zich onder andere bezig houden met het ontwikkelen van computermodellen voor het gedrag van de vlam en het akoestisch gedrag van zo'n grote gasturbine.Daarnaast wordt een testopstelling ontworpen, die in het nieuwe Gaslaboratorium in hal I van het CTW-gebouw gebouwd zal gaan worden. Hierbij zullen metingen gedaan worden aan een verbrandingskamer waarin een vlam staat onder een druk van 5 bar en met een vermogen van 500 kW (ter vergelijking: een CV-installatie thuis is 25 kW).
Een deel van de wand van de verbrandingskamer zal bestaan uit vensters. Door deze vensters wordt met een laser-doppler vibratie meter de trilling van de wand gemeten en gecorreleerd met signalen van drukopnemers. Verder kan er door middel van een (uniek in Nederland) 400 Hz Laser Induced Fluorescence systeem door deze vensters naar de vorm van de vlam gekeken worden. Dit zal meer inzicht moeten geven in de manier waarop de vlam op het akoestisch veld reageert. De implementatie van het laser-meetsysteem zal verzorgd worden door dr. Genie Stoffels en prof. Theo van der Meer.
Uiteindelijk zal Siemens de resultaten toepassen in het ontwerp van haar grootste gasturbine (de V94.3A) en testen in een electriciteitscentrale in Engeland.
De 'DESIRE-groep' van CTW, van links af Jan Bossink, Rob Huls, Jaap van Kampen, Genie Stoffels, Jim Kok, Theo van der Meer, André de Boer en Peter van der Hoogt)
De Siemens V94.3A gasturbine (265MW elektrisch vermogen).
