Studenten TU Delft testen succesvol cryogene afsluiters

voor raketmotor op ethanol

ERIKS werkt al jaren samen met studententeams van de TU Delft. Vooral waar het de zogenaamde ‘dreamteams’ betreft. Dit zijn projectteams die op de campus werken aan innovatieve, hoogtechnologische producten die uiteindelijk ook écht moeten functioneren. Team DARE ontwikkelt bijvoorbeeld een raketmotor op vloeibare zuurstof en ethanol wat betekent: werken met zeer lage temperaturen. ERIKS ondersteunt met kennis en de levering van regelkleppen uit de cryogene lijn die ook bij deze temperaturen betrouwbaar schakelen.


De afgelopen jaren heeft de TU Delft verschillende zogenaamde ‘dreamteams’ opgericht. Deze teams werken in een wisselende samenstelling gedurende enkele jaren aan bijvoorbeeld een auto of boot op zonne-energie, een exoskelet of een raketmotor op ethanol. 

Het zijn stuk voor stuk projecten op wetenschappelijk niveau die echter een stapje verder gaan dan fundamenteel onderzoek in de digitale bibliotheek of het lab. Het is namelijk de bedoeling dat het eindresultaat ook écht kan functioneren in de praktijk. En dat betekent: écht bouwen en écht testen. Omdat praktijkkennis en -ervaring bij deze jonge wetenschappers voor een groot deel nog onvoldoende aanwezig is, worden de teams gesteund door het bedrijfsleven. ERIKS is al jaar en dag één van de vaste steunpilaren die de innovatieve studenten bijstaat met raad, daad én de benodigde producten. Bijvoorbeeld team DARE.

Team DARE

DARE staat voor Delft Aerospace Rocket Engineering en startte als projectgroep in 2001. Het studententeam werkte tot 2016 aan vaste brandstof raketten maar stapte in 2016 over naar het idee om de vastestof raketmotor te vervangen door een motor die werkt op vloeibare brandstof. Bijvoorbeeld ethanol in combinatie met vloeibare zuurstof als oxidator. Dit omdat deze motoren beter regelbaar en krachtiger zouden zijn en minder brandstof verbruiken.

De projectgroep Sparrow werd opgericht. Om de ontwikkelingen te versnellen en een lancering in het echt mogelijk te maken, werkt het team sinds een jaar fulltime aan deze motoren. In een opstap richting het gebruik van ethanol en vloeibare zuurstof is in de afgelopen jaren geëxperimenteerd en getest met een combinatie van vloeibare stikstof en water. Dit geeft het team de kans om het systeem te testen zonder de noodzaak direct het gevaarlijke vloeibare zuurstof in te zetten.

Om de ontwikkelingen te versnellen, is dit jaar een aantal studenten fulltime voor het team gaan werken. Jonathan Neeser is één van hen en weet: "In feite zetten we onze studie hiermee één jaar stil en gebruiken we de tijd om kennis en ervaring op te doen voor het echte engineering werk. Het hogere doel dit jaar is om na de zomervakantie een werkend prototype op vloeibare zuurstof en ethanol te kunnen demonstreren."

 

Cryogeen = heel erg koud

Werken met vloeibare stikstof – en uiteindelijk dus zuurstof – houdt echter in: werken bij zéér lage temperaturen. En dan gaat het over temperaturen van rond de -200 °C. Technisch in principe goed te realiseren, maar deze lage temperaturen zijn wel van grote invloed op de betrouwbare werking van de verschillende onderdelen van de motor. Bijvoorbeeld de afsluiters.

Teun Blik , productmanager Flow Control: "ERIKS heeft in haar pakket dergelijke kleppen beschikbaar die ook bij deze temperaturen op tijd én snel genoeg kunnen openen en sluiten. We hebben deze aanvulling op ons standaard pakket kleppen en afsluiters gemaakt omdat we een groeiende vraag naar cryogene toepassingen zien. Hierbij is de link naar vloeibare waterstof en zuurstof ook te leggen.

Met dit project laten we niet alleen toekomstige ingenieurs kennis maken met kwalitatief hoogwaardige producten, maar doen we zelf uiteraard ook belangrijke kennis op. Studenten zitten er zo diep in dat er soms vragen komen waarover je nog niet eerder had nagedacht. Dat houdt ons ook scherp en levert altijd weer nieuwe kennis en ervaring op."

 

Testen

Het afgelopen jaar heeft team DARE testen uitgevoerd met onder meer de cryogene regelkleppen (solenoïdes) van ERIKs eigen merk Econ. Jonathan Neeser: "ERIKS heeft ons hierbij maximaal ondersteund met het maken van de juiste keuze. Bijvoorbeeld ten aanzien van de aandrijving: pneumatisch of elektrisch? Pneumatisch heeft als voordeel dat het bijvoorbeeld explosieveilig is maar elektrisch weer dat je sneller kunt schakelen."

Tijdens de testen bleken de voorgestelde regelkleppen van ERIKS prima te werken. Ze openden en sloten op tijd en betrouwbaar. Ook ontdekten de studenten hier dat de keuze tussen pneumatisch en elektrisch inderdaad het verschil kan maken. Jonathan Neeser: "Bij sommige pneumatische kleppen merkten we dat aanwezige waterdeeltjes bij deze hele lage temperaturen bevroren. Hierdoor schakelden de kleppen te laat en hebben we dus definitief besloten voor elektrisch."

Bekijk de test met vloeibare stikstof in een gecontroleerde testopstelling

 

Nog veel te doen, maar we halen het!

De studenten van de TU Delft zijn meer dan tevreden over de samenwerking met ERIKS. "Het is goed om met een partij te kunnen overleggen met kennis van zaken", geeft Jonathan Neeser aan. "Dat gebeurde in corona tijd veelvuldig online, maar de medewerkers van ERIKS vonden het ook prima om ons te bezoeken en daarbij alle bijbehorende regels na te leven.

Voor online communicatie met studenten en bedrijven als ERIKS hebben we bovendien een virtueel kantoor ingericht. Dat betekent onder andere dat je tijdens het werken continue online bent met een camera, net zoals in een echte fysieke kantooromgeving. Iedereen is dus in relatieve stilte bezig en als je een vraag hebt dan stel je deze door hem uit te spreken waarop anderen kunnen reageren. Voor echt overleg maak je dan natuurlijk een afspraak om online te komen en ook daarin kon ERIKS prima haar rol vervullen."

Door deze aanpak heeft Jonathan Neeser het idee dat er ook nauwelijks vertraging is opgetreden in het project. "We moeten nog veel doen, maar ik heb er alle vertrouwen in dat we na de zomervakantie daadwerkelijk een prototype kunnen demonstreren in hopelijk een coronavrije wereld met véél belangstellenden!"

Onze visie op waterstof als energiedrager

Waterstof (H2) is het meest voorkomende element in ons universum. Eigenlijk is het niets anders dan een molecuul die we kunnen inzetten als energiedrager. Is waterstof het startsein naar volkomen groene energie? In theorie zijn we een eind. Nu de uitvoering nog. 

Om die energietransitie naar waterstof praktisch mogelijk te maken, werkt ERIKS aan een assortiment producten dat voldoet aan de normeringen. Onze waterstofspecialisten nemen je graag mee in hun zoektocht naar een beter milieu voor de industrie. Samen komen we tot nieuwe inzichten.

Gerelateerde artikelen

Wij helpen u graag verder

Heeft u vragen?

Bel ons algemene nummer:
T +31 88 855 85 58

Webshop

Direct een product bestellen? Dat kan eenvoudig in onze webshop.

Know+How Hub

Blijf altijd op de hoogte met onze laatste blogs, nieuws en cases.