WASP

EcoNavis ontwikkelt nieuwe rotortechnologie

EcoNavis Solutions ontwikkelt een nieuw windondersteund aandrijfsysteem dat de prestaties en commerciële levensvatbaarheid van Flettner-type rotorzeilen voor de diepzeevaart moet verbeteren. Dit Eco Rotorzeil introduceert een gepatenteerd staart-bovenlichaam.

De installatie is ontworpen om de stuwkracht te verhogen, het benodigde vermogen te verminderen en het bereik van windhoeken waarin rotorzeilen efficiënt kunnen werken te vergroten.

Flettnerrotors – roterende cilindrische zeilen die voor het eerst werden geïntroduceerd in de jaren 1920 – beleven een comeback nu scheepseigenaren op zoek zijn naar geloofwaardige manieren om het brandstofverbruik en de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Maar een belangrijke belemmering voor een veel bredere toepassing is de betrouwbaarheid van de prestaties als de windrichting verandert. Het onderliggende principe van Anton Flettner is in meer dan een eeuw weinig veranderd.

Verbreed windvenster

Het EcoNavis-ontwerp verbreedt echter in wezen het effectieve “windvenster” van de rotor door de windstroom in het kielzog van de rotor opnieuw vorm te geven om een hogere stuwkracht te leveren met een lager benodigd koppel. Het Eco Rotor-zeil behoudt de conventionele roterende cilinder, maar introduceert een vast aerodynamisch staartstuk om de luchtstroom achter de rotor te stabiliseren, waardoor verliezen worden verminderd en het systeem stuwkracht kan blijven genereren als de windomstandigheden veranderen.

Polair diagram bij een ware windsnelheid van 25 m/s waarin een conventionele Flettner-rotor wordt vergeleken met de met de staart bevestigde Flettner-rotor (afbeelding EcoNavis).

.

Volgens het bedrijf uit Glasgow wijzen de eerste simulaties op een toename van de stuwkracht tot tien procent naast een vermindering van het koppel met vijf procent.

Het stromingsregime, weergegeven door dezelfde schaal van de windsnelheid, achter de standaard (links) en tail-appended (rechts) Flettner rotor (afbeelding door EcoNavis).

‘Flettner rotoren bieden al een van de hoogste lift-to-drag ratio’s onder de windondersteunde apparaten, met een relatief bescheiden voetafdruk, maar het grootste nadeel is de smalle band van windhoeken – typisch halve en ruime wind,’ legt EcoNavis CEO en oprichter Dr. Batuhan Aktas uit. De Eco Rotor Sail vergroot het bereik van windhoeken waarover de rotor efficiënt kan werken.

Shiptron

Windassist sponsor

Grotere tonnage

Aktas voegt eraan toe dat in vergelijking met bestaande rotoren, het nieuwe ontwerp de voordelen van de technologie voor grotere commerciële tonnage versterkt. ‘Het biedt meer energiebesparing en lagere bedrijfskosten’,  zegt hij.

Aktas: ‘Door energie terug te winnen die anders verloren zou gaan en de stroming achter de rotor te optimaliseren, kunnen we een Fletner rotorontwerp leveren met een groter operationeel bereik. Dit betekent dat scheepseigenaren een grotere flexibiliteit hebben bij het plannen van routes en consistentere prestaties over een typisch handelsjaar, zonder fundamentele veranderingen in de werking van het schip. Als je de prestaties in een breder scala van omstandigheden kunt handhaven, verander je de manier waarop de technologie wordt gebruikt. Het wordt iets waar operators omheen kunnen plannen, in plaats van iets dat afhankelijk is van gunstig weer.’

Fysiek testen en prototype

De ontwikkeling van Eco Rotor Sail wordt ondersteund door een onderzoekssubsidie van GBP 100.000 van Scottish Enterprise om het project van GBP 265.000 naar de validatie- en demonstratiefase te brengen. In de volgende fase worden fysieke tests uitgevoerd.

EcoNavis is van plan een schaalmodel te bouwen voor windtunneltests in Politecnico di Milano, Italië, om de prestaties te valideren en de resultaten te correleren met simulatiegegevens. Als de validatie succesvol verloopt, kan er dit jaar een prototype op ware grootte worden gebouwd voor proeven aan boord als onderdeel van een geïntegreerd energiesysteem.

Bron: een artikel van Mariska Buitendijk in SWZ Maritime.
Afbeelding: artist impression van het nieuwe rotortype door EcoNavis.

Windassist sponsor