utilrap2008. - Aandrijvenenbesturen.nl

82
STW-projecten 2002 / Utilisatierapport STW 2008
MODELLERING EN
OPTIMALISATIE VAN
ZONNECELLEN VAN
AMORF SILICIUM VOOR
RUIMTETOEPASSINGEN
AEROBIC GRANULAR
SLUDGE REACTORS
FLIGHT SIMULATION
MODELS BASED ON
COMPUTATIONAL FLUID
DYNAMICS AND FLIGHT
TEST IDENTIFICATION
MODEL PREDICTIVE
CONTROL FOR HYBRID
SYSTEMS
05369
05577
05670
05675
BBA
CCC
AAA
BAA
projectleider Dr. R.A.C.M.M. van Swaaij
totale toewijzing in euro 180.423,00 inkomsten
in euro 82.226,00
projectleider Prof.dr.ir. M.C.M. van
Loosdrecht totale toewijzing in euro
201.023,50 contracten Overdracht:
Technische Universiteit Delft, DHV
Water BV; Samenwerking onderzoek:
TUD-TNW, STOWA inkomsten in euro
136.134,00
projectleider Prof.dr.ir. J.A. Mulder totale
toewijzing in euro 417.479,00
projectleider Prof.dr.ir. B. de Schutter
totale toewijzing in euro 366.542,50
doelstelling We hebben de prestatie-
doelstelling Het ontwikkelen van een
doelstelling Bij het vliegtuigontwerp
doelstelling Het gestructureerd ontwer-
verandering van amorf silicium zonnecellen
onderzocht tengevolge van
bestraling met elektronen en protonen,
met als doel te onderzoeken of
deze zonnecellen geschikt zijn voor
toepassing in de ruimte. Met name de
prestatie aan het einde van de levensduur
van de satelliet is belangrijk om
te weten. Daarvoor hebben we een
computermodel ontwikkeld, gebaseerd
op veranderingen in materiaaleigenschappen,
waarmee de prestatie
voorspeld kan worden als functie van
de stralingsdosis.
resultaat na 5 jaar
De resultaten staan
beschreven in het proefschrift van
Arjen Klaver, Irradiation-induced
degradation of amorphous silicon
solar cells. Er is een computermodel
ontwikkeld waarmee de zonnecelprestatie
voorspeld kan worden na
langdurige belichting of bestraling met
elektronen of protonen. Geconcludeerd
is dat gedurende belichting defectcreatie
geïnitieerd wordt door recombinatie.
Gedurende bestraling is dit het gevolg
van interactie van geladen deeltjes
met het rooster. In de toekomst zullen
zonnecellen op kleine satellieten
getest worden, gebruikmakend van
deze resultaten. Dit werk heeft geleid
tot 7 publicaties en 4 mondelinge
presentaties.
gebruiker(s)
Dutch Space BV, Leiden /
Energieonderzoek Centrum Nederland,
Petten / Helianthos BV, Arnhem /
SenterNovem Utrecht / Technische
Universiteit Delft
eenvoudige, kostenefficiënte en compacte
afvalwaterzuiveringstechnologie,
gebaseerd op aëroob korrelslib.
resultaat na 5 jaar
In het onderzoek is een
eerste aanzet tot het groeien van aëroob
korrelslib in het laboratorium doorontwikkeld
tot een volwaardige technologie,
gebaseerd op SBR reactoren. In een zeer
compacte reactor kan een hoge simultane
verwijdering van CZV (100%), stikstof
(94%) en fosfaat (94%) plaatsvinden. Het
ontwerp van een waterzuiveringsinstallatie
gebaseerd op aëroob korrelslib laat
zien dat er 75% minder ruimte nodig is
dan voor conventionele actief slib installaties.
Tevens is het energieverbruik tot
30% lager en zijn de investeringskosten
15% tot 20% lager. Deze door TU Delft
en DHV ontwikkelde technologie is zeer
interessant voor het zuiveren van zowel
huishoudelijke als industriële afvalwaterstromen.
Het aëroob korrelslib is gepatenteerd
in twee patenten. DHV introduceert
de technologie op de markt onder de
naam NeredaTM. Er is veel belangstelling
getoond vanuit de Nederlandse waterschappen
en uit de industrie, waar reeds
drie praktijk installaties zijn gerealiseerd.
Pilot onderzoek zal leiden tot de eerste
toepassing voor huishoudelijk afvalwater,
en (inter)nationale projecten voor de bouw
van NeredaTM installaties zijn gepland.
gebruiker(s)
DHV Water BV, Amersfoort /
Haskoning Nederland BV, Nijmegen /
Paques BV, Balk / STOWA, Utrecht /
Van der Pluijm Water- en Milieumanagement,
Boxtel / Wageningen Universiteit
& Researchcentrum, Wageningen /
Waterschap AA en Maas, Den Bosch /
Waterschap Hollandse Delta, Dordrecht
/ Waterschap Reest en Wieden, Meppel
maken fabrikanten steeds meer gebruik
van vluchtsimulators om vliegtuigen
te testen en testpiloten te trainen.
Daarvoor is zeer nauwkeurige vluchtsimulatie
nodig. Dit project heeft
tot doel een kosteneffectieve techniek
voor uitermate nauwkeurige modellen
van de vliegtuigdynamica, zonder de
nadelen van de huidige methoden met
handboeken en windtunnelproeven.
Het combineert twee zaken:
(1) Computational Fluid Dynamics
(CFD). (2) Een Aerodynamische Residu
Model (ARM) ter calibratie van het
CFD-model door een identificatie met
vliegproeven.
resultaat na 5 jaar
Het project heeft een
foutschatter opgeleverd die laat zien
welke simulatie de meest efficiënte
keuze is: bij het terugbrengen van de
rekentijd houdt zijn monitoringmethode
de nauwkeurigheid in de gaten. Ook
zijn de vliegproefmethoden zeer nauwkeurig
gemaakt en aangesloten op de
modellen. Dit was een enorme inspanning.
De tijd was daarna te kort om nog
tot nauwkeuriger simulaties te komen.
gebruiker(s)
Dutch Space BV, Leiden /
ESA/ESTEC, Noordwijk / Koninklijke
Luchtmacht, Den Haag / Nationaal
Lucht- en Ruimtevaart Laboratorium,
Amsterdam / Nationaal Lucht- en
Ruimtevaart Laboratorium, Marknesse /
TNO, ’s-Gravenhage / TRC Development
BV, Arkel / Vertigo Flight
Simulation, Amsterdam
pen van regelaars voor specifieke klassen
van hybride systemen. De focus lag
in het bijzonder op het ontwerpen van
modelgebaseerde voorspellende regelaars
voor stuksgewijze affine systemen
met toepassing op DC-DC convertors
en adaptive cruise control. De belangrijkste
aspecten die aan bod kwamen
waren stabiliteit, robuustheid en efficiënte
implementatie.
resultaat na 5 jaar
Het project heeft geresulteerd
in 2 proefschriften, 19 tijdschriftartikelen,
3 boekhoofdstukken en
48 conferentiebijdragen. Er is een DC-
DC convertor set-up gebouwd en er zijn
richtlijnen ontwikkeld om gebruikers uit
de industrie een leidraad te geven bij
de te maken keuzes in verband met
regelaarontwerp voor hybride systemen.
Daarnaast hebben de activiteiten van de
groep tot een patentaanvraag geleid in
samenwerking met Philips Lumileds:
Philips invention - 678058, High Speed,
Average-Current Control Loop. Tijdens
de loop van het project zijn Philips
Lumileds en SKF al toegetreden tot de
gebruikerscommissie. Onder de vervolgprojecten
van dit project zijn twee
EU projecten: SICONOS en het Network
of Excellence HYCON , een STW-NWO-
Vernieuwingsimpulsproject, alsmede
twee Europese STREP aanvragen die
met zeer grote waarschijnlijkheid goedgekeurd
zullen worden.
gebruiker(s)
IPCOS Technology BV,
Boxtel / Philips Lighting BV, Oss / Shell
Global Solutions International BV,
Amsterdam / Siemens Nederland NV,
’s-Gravenhage / SKF Research and
Development Company BV, Nieuwegein