Turbotech nutzt Ansys-Simulationen (NASDAQ: ANSS), um das erste realisierbare wasserstoffbetriebene Turbinentriebwerk für kleine Passagierflugzeuge, Senkrechtstarter und -landefahrzeuge (VTOL) sowie Drohnen zu entwickeln. In Kooperation mit dem BeautHyFuel-Projekt ist Turbotech das erste Unternehmen, das ein wasserstoffbetriebenes Turboprop-Triebwerk erfolgreich vorstellte. Damit unterstreicht das Unternehmen die entscheidende Rolle der Ansys-Simulationen bei der Entwicklung der nächsten Technologiegeneration.

Herausforderungen einer Wasserstoffnutzung



Erprobte Turbinenkonzepte haben Schwierigkeiten, Wasserstoff als Treibstoff sicher und zuverlässig zu nutzen. Dies führt zu Problemen bei der Abwägung von Leistungsabgabe, Treibstoffverbrauch, Wärme und Lebensdauer des Verbrennungssystems. Turbotech nutzt Ansys-Simulationen, um eine brennstoffunabhängige Gasturbine zu entwerfen und zu validieren. Diese soll einen einfacheren und rationelleren Übergang zu Wasserstoff ermöglichen.



Mithilfe der simulationsgestützten Produktentwicklung konnte Turbotech die beiden besten Düsendesigns für reale Tests identifizieren. Dadurch konnten sie auch die Kosten und den Zeitaufwand für die Prototypentwicklung senken. Nach 30 Stunden Wasserstoffverbrennung wiesen die Düsen eine nahezu identische strukturelle Integrität auf und die Turbine erhöhte ihren Emissionsausstoß nicht. Mithilfe der Ansys-Solver konnte Turbotech diese Simulationen außerdem auf hochgefahrenen Workstations ausführen. Damit vermieden sie einen Bedarf an großen Clustern, die traditionell für die Verbrennungsmodellierung erforderlich sind.



Im Rahmen des Ansys-Startup-Programms entwickelte Turbotech erstmals eine neuartige regenerative Turbine. Diese Arbeit hat dazu geführt, Daten nahtlos zu verbinden und zu verwalten sowie die Umrüstung auf Wasserstoff zu ermöglichen.

Stimmen von Turbotech und Ansys zu dem Projekt

Guillaume Malet, Chief Technology Officer bei Turbotech, sagte: „Das Ziel von Turbotech ist es, eine integrierte Lösung für den Einsatz in Leichtflugzeugen auf den Markt zu bringen, die die Kohlenstoffemissionen reduziert und es den Piloten ermöglicht, sich voll und ganz auf das Fliegen zu konzentrieren.“ Ansys half bei der Umgestaltung und ermöglichte es, die Turbine in viel kürzerer Zeit auf Wasserstoff umzurüsten. „Ohne die Ansys-Simulation wäre es nicht möglich gewesen, unsere Prototypen zu testen oder zu optimieren, ergänzte Malet.

„Ansys ist bestrebt, Kunden wie Turbotech dabei zu unterstützen, die Grenzen dessen zu erweitern, was durch Simulation erreicht werden kann“, sagte Walt Hearn, Senior Vice President of Customer Excellence and Worldwide Sales bei Ansys. Die Zusammenarbeit sei entscheidend dafür, dass Turbotech bei der Erschließung dieses neuen Marktes erhebliche Zeit-, Kosten- und Ressourceneinsparungen erziele. 
  

Die Testreihe ist Teil des BeautHyFuel-Projekts, das von der französischen Zivilluftfahrtbehörde unterstützt wird. Bei diesem Projekt übernehmen Turbotech und Elixir Aircraft in Partnerschaft mit Safran, Air Liquide und Daher die Leitung.

Zusammenfassung

• Das Wasserstoffturbinen-Antriebssystem von Turbotech nutzt Ansys-Simulationen, ohne dabei Kohlenstoffemissionen für die Leichtluftfahrt zu erzeugen.
• Turbotech integriert Ansys in all seine Konstruktionen, von der Komponente bis zum System, was zu Zeit- und Kosteneinsparungen bei der Entwicklung von Wasserstoffantriebssystemen führt.
• Turbotech nutzt die Strömungssimulationssoftware Ansys Fluent™ zur Neuauslegung von Turbinenkomponenten für Wasserstoff, zunächst im Rahmen des Ansys-Startup-Programms.

Quelle: Ansys | www.solarserver.de © Solarthemen Media GmbH