Les échangeurs de chaleur ouvrent la voie aux avions alimentés par des piles à combustible
Technologies innovantes de transfert de chaleur pour les petits aéronefs alimentés par des piles à combustible
Dans le cadre du projet commun financé "WUe-FluB", les partenaires du projet Hülsenbusch Apparatebau GmbH & Co. KG, Rosswag GmbH, IMA Materialforschungs- und Anwendungstechnik, SWM Struktur- und Werkstoffmechanikforschung gGmbH, l'Institut d'ingénierie aérospatiale de l'Université technique de Dresde, et l'Institut de thermodynamique de l'Université Leibniz de Hanovre, développent et testent des échangeurs de chaleur légers fabriqués par fabrication additive pour les petits avions alimentés par des piles à combustible.
Le projet WUe-FluB est financé dans le cadre du Programme national d'innovation pour la technologie de l'hydrogène et des piles à combustible, phase 2, pour un montant total d'environ 1 551 000 euros par le ministère fédéral du numérique et des transports (BMDV). Les directives de financement sont coordonnées par NOW GmbH et mises en œuvre par Project Management Jülich (PtJ).
Pour réduire de manière significative les émissions de gaz à effet de serre lors de l'exploitation des avions, de nouvelles technologies de propulsion doivent être utilisées en plus des carburants alternatifs à l'avenir. L'électrification du groupe motopropulseur joue un rôle important dans ce contexte. Une option consiste à fournir de l'énergie électrique par le biais d'un système de piles à combustible.
En plus de l'eau, produit de la réaction, une pile à combustible émet également de la chaleur en tant que produit secondaire du processus. Cette chaleur doit être dissipée dans l'environnement par un transfert actif de chaleur à l'aide de refroidisseurs pendant toutes les phases d'un vol. Deux points sont particulièrement importants lors du choix d'un refroidisseur :
- La différence de température nettement plus faible entre le processus et l'environnement par rapport à une turbine à gaz rend le transfert de chaleur plus difficile.
- La résistance aérodynamique des échangeurs de chaleur limite la flexibilité de conception et la taille.
C'est pourquoi les possibilités offertes par la fabrication additive sont utilisées pour développer et tester des refroidisseurs compacts et légers à haute performance avec une perte de pression minimale et une bonne capacité d'intégration dans les structures existantes des avions.
"La fabrication additive nous offre une opportunité unique de développer des échangeurs de chaleur optimisés sur le plan thermique et structurel, spécialement adaptés aux besoins des avions alimentés par des piles à combustible et à d'autres applications de mobilité", explique le Dr Wolfgang Bender, responsable du projet commun (Hülsenbusch).
De plus, en développant une méthodologie d'optimisation thermique-structurelle, une base est posée pour les futurs processus d'optimisation automatisés dans le développement de nouveaux échangeurs de chaleur.
Pour plus d'informations sur le projet WUe-FluB et les possibilités de collaboration, veuillez contacter :
Chef de projet : Dr. Wolfgang Bender
Directeur de la recherche et du développementHülsenbusch Apparatebau GmbH & Co. KGPhone : +49 (0) 2152 / 14 17 - 130
Courrier électronique : wolfgang.bender@huelsenbusch.de
Contact fabrication additive : Philipp Schwarz
Directeur du développement commercialRosswag GmbH
Courrier électronique : p.schwarz@rosswag-engineering.de
