Zie Nieuws

UT leidt Europees project schonere vliegtuigmotoren

De nieuwste generatie vliegtuigmotoren is schoner en zuiniger. Er is wel een keerzijde: trillingen beïnvloeden de werking en levensduur. Jim Kok van de Universiteit Twente leidt een Europees project dat ‘machine learning’ inzet om dit beter onder de knie te krijgen.

De luchtvaart werkt hard aan schonere en zuiniger motoren. Bij de voorziene groei van het luchtverkeer in de komende decennia, heeft Europa strenge eisen gesteld aan de uitstoot, in haar ‘Flight Path 2050’ doelen. Een lagere uitstoot is onder meer te bereiken door de verbranders in de motoren onder zeer hoge druk te laten werken, en ‘lean’: met een overmaat aan lucht ten opzichte van brandstof. Dit werkt goed, maar ‘thermoakoestiek’ kan problemen geven: trillingen die funest zijn voor de levensduur en betrouwbaarheid van de motor. Naar dit fenomeen is veel onderzoek gedaan, maar het blijkt nog steeds lastig te voorkomen.

Samen met fabrikanten

In het project MAGISTER (Machine learning for advanced gas turbine injection systems to enhance combustor performance) gaan verschillende universiteiten daarom samenwerken met de belangrijkste fabrikanten van vliegtuigmotoren, zoals Rolls Royce, SAFRAN en General Electric. De trekker is dr.ir. Jim Kok,  specialist turbulent combustion in gas turbines aan de UT-faculteit Engineering Technology.


Vliegtuigmotoren leveren zelf een terabyte aan data per dag. Hiermee willen we onze modellen optimaliseren.dr.ir. Jim Kok

Terabyte per etmaal

De nieuwe benadering die de partners kiezen, is de inzet van machine learning. Dit biedt nieuwe kansen om de grote hoeveelheid data en kennis die al beschikbaar is, in te zetten voor een beter ontwerp. Jim Kok: “De modellen die we hebben zijn redelijk succesvol op laboratoriumschaal, maar in een vliegtuigmotor heb je nog veel meer parameters en ook nog eens wisselende omstandigheden. Machine learning kan nu de stap zetten van het lab naar een volledig operationele vliegtuigmotor. Motoren verzamelen nu al een terabyte aan data per etmaal, we verwachten betere modellen te krijgen doordat zij ‘leren’ van al deze data. Dit is een echte 'Industry 4.0' benadering.”

De groep Thermal Engineering van de Universiteit Twente doet veel onderzoek naar verbranding in gasturbines, bijvoorbeeld naar turbulente en onstabiele verbranding, én naar thermoakoestiek. Jim Kok leidde eerder bijvoorbeeld ook al het project LIMOUSINE, ook op het gebied van thermoakoestiek in verbrandingsmotoren.

Vier miljoen

MAGISTER is een Marie Skłodokowska Curie programma waarmee ongeveer vier miljoen euro gemoeid is voor vier jaar, en waarin 15 promovendi gaan werken. Het is een ‘Innovative Training Network’, om een nieuwe generatie onderzoekers op te leiden in een internationale context.

In dit project werkt de UT samen met onder meer de TU München, het Karlsruher Institut für Technologie, University of Cambridge, het Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS),  de Association pour la Recherche et le Développement des Methodes et Processus Industriels (ARMINE) en de bedrijven General Electric, Safran en Ansys.

ir. W.R. van der Veen (Wiebe)
Persvoorlichter (aanwezig ma-vr)