Un nuevo banco de pruebas de volante desarrollado por Ricardo

Un nuevo banco de pruebas de volante desarrollado por Ricardo

La colaboración de investigación 'FlySafe' dirigida por Ricardo, que involucra a una variedad de socios industriales y académicos líderes, incluido el Centro de Ingeniería Automotriz de la Universidad de Brighton, ha brindado un entorno de prueba de seguridad de volante altamente innovador para permitir el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía de volante de próxima generación. .

El proyecto FlySafe está investigando los posibles mecanismos de falla y comportamientos de los sistemas de volante de alta velocidad. Estos sistemas, que funcionan a velocidades de rotación extremadamente altas, ofrecen un medio mecánico muy práctico y potencialmente rentable para ahorrar combustible y reducir las emisiones de carbono mediante el almacenamiento mecánico y la reutilización de energía en aplicaciones como el frenado regenerativo. La investigación FlySafe tiene como objetivo proporcionar pautas de diseño de mejores prácticas para los sistemas de contención de seguridad de los volantes de alta velocidad. , apropiado para el despliegue comercial masivo en el mercado de estos sistemas. Un resultado clave del proyecto a este respecto será un estándar de seguridad de volantes de inercia propuesto por BSI.Imagen de alta velocidad de falla forzada por delaminación

El entorno de prueba que ahora se ha completado, desarrollado por el proyecto FlySafe e instalado en el Centro de Ingeniería automotriz – se cree que es el primero y más avanzado de su tipo en el mundo y es capaz de probar volantes que giran a hasta 60 000 rev/min en el vacío . Además de proporcionar pruebas no destructivas, incorpora tecnología avanzada de imágenes y sensores para investigar el comportamiento de los volantes cuando fallan a alta velocidad mediante la incorporación de una variedad de defectos de ingeniería.

El video se adquiere con un sistema de alta velocidad que graba a 20.000 imágenes por segundo con el volante iluminado por un láser pulsado de alta intensidad sincronizado con la cámara. . A esta alta velocidad de fotogramas, la cámara puede grabar aproximadamente solo dos segundos de video, por lo que la sincronización precisa de la grabación con el evento de falla es fundamental. La Universidad de Brighton ha desarrollado un sistema de adquisición de datos personalizado que monitorea una serie de sensores para permitir esto. Estos incluyen acelerómetros, medidas de tensión, presión, distancia y temperatura dentro del recinto del volante y que permiten activar la cámara en caso de condiciones específicas que se espera que provoquen fallas. Tales condiciones de falla podrían incluir, por ejemplo, una expansión repentina del volante debido al inicio de la delaminación o fragmentación, pérdida de presión de vacío o pérdida de velocidad.



Un objetivo clave de la investigación FlySafe que utilizará este nuevo entorno de prueba será comprender la tasa de liberación de energía, lo que permitirá a la industria diseñar sistemas de contención de seguridad que sean compactos, livianos y de bajo costo, a la vez que efectivos para brindar seguridad al volante. .

El proyecto FlySafe, que cuenta con el apoyo de Innovate UK, es un colaboración entre Ricardo y la Universidad de Brighton, junto con el Imperial College London y tres desarrolladores líderes de tecnología de almacenamiento de energía de volante de alta velocidad con sede en el Reino Unido: Torotrak Group y GKN Hybrid Power así como Ricardo. El proyecto se basa en técnicas de imágenes de alta velocidad que se desarrollaron originalmente como parte de la extensa investigación de la Universidad de Brighton en la visualización de aerosoles de combustible y eventos de combustión en motores . Como tal, el proyecto está abriendo una nueva área de investigación interdisciplinaria, combinando la experiencia en técnicas ópticas existentes de la Universidad con las de los investigadores de ingeniería de materiales en el Imperial College de Londres.

“Como han demostrado los equipos de construcción y las aplicaciones ferroviarias del sistema Ricardo TorqStor, la tecnología de almacenamiento de energía con volante de inercia de alta velocidad puede proporcionar un medio muy práctico, efectivo y comercialmente atractivo para ahorrar energía, combustible y, por lo tanto, CO2emisiones en una variedad de industrias”, comentó Ricardo, vicepresidente de innovación, David Rollafson.

“Sin embargo, un gran desafío en el diseño de sistemas de volante de inercia de alta velocidad compactos y livianos, está en la provisión de sistemas de contención de seguridad . En ausencia de datos detallados sobre los posibles mecanismos de falla, estos han tenido que diseñarse previamente de manera muy conservadora. La investigación meticulosa y detallada que se está llevando a cabo en el proyecto FlySafe y la existencia de las instalaciones de prueba en la Universidad de Brighton, permitirán a los socios proponer un estándar de seguridad de volantes BSI para promover un mayor nivel de optimización del diseño mientras se conserva la seguridad total requerida. nivel. Creo que estos logros de FlySafe acelerarán la comercialización de esta tecnología respetuosa con el medio ambiente muy prometedora en una variedad de sectores industriales”.

Fuente: Ricardo