Hightech wielrennen in nieuwe windtunnel TU/e


Door Milan Lenters
Leestijd ± 5 minuten
  • 29 november 2017

Geen ramen aan de buitenkant, alleen bakstenen en in het midden een grote rode deur die toegang geeft tot dit nieuwe gebouw op de TU/e campus. Het heeft wel iets weg van een stroomhuisje, maar dan vele malen groter.

Eenmaal binnengestapt bij Ventur – want zo heet het nieuwe TU/e gebouw –  valt meteen de enorme stalen constructie op, helemaal rechts een stalen vierkant zo hoog als het plafond, dit loopt trechtervormig naar beneden, waar het staal overgaat in glas. Deze flinke ruiten -negen in totaal- lopen helemaal door tot achter in de hal, zo’n 27 meter verder. Daar loopt de stalen tunnel weer door en maakt een bocht om een lus te maken.

 

Windtunnel
Geen idee waar we vandaag weer zijn beland? E52 krijgt een rondleiding van Bert Blocken, hoogleraar aerodynamica in ‘zijn’ nieuwe windtunnel op de Technische Universiteit in Eindhoven. De tunnel wordt in december officieel geopend. Ruim drie jaar duurde het hele proces vanaf de eerste tekeningen, Blocken is blij dat de tunnel er nu eindelijk staat: “Als universiteit moet je blijven investeren in nieuwe voorzieningen, er komen continu nieuwe onderzoeksmethodes en daarin mogen we niet achter blijven. Niet alleen voor het onderwijs maar ook om zelf goed onderzoek te kunnen blijven verrichten. Die voorzieningen op peil houden of vernieuwen, wordt steeds lastiger met bezuinigingen waar de universiteit al jaren mee te maken heeft. Hierdoor verliezen we niet alleen prestigieuze – zowel nationale als Europese – onderzoeksprojecten, maar ook de kwaliteit van onderwijs komt onder druk te staan. Dus dat de TU/e voor deze investering heeft gekozen was een belangrijke beslissing.”

Vwo 6 scholieren die bezig zijn met een profielwerkstuk, die moet ik helaas nee verkopen, hiervoor is het runnen van de tunnel echt te duur, maar ik snap wel dat ze het proberen. Want wie wil er nu niet in deze omgeving testen?
Bert Blocken —
Hoogleraar aerodynamica

 

Tekst loopt door onder de afbeelding

Uniek
Volgens Blocken is deze atmosferische grenslaagtunnel uniek op de wereld. “Er zijn veel krachtigere tunnels, met windsnelheden van 35m/s hebben we zeker niet de krachtigste. Maar het unieke van deze testfaciliteit zit hem in drie verschillende aspecten: er zijn maar weinig tunnels van dit type die een lengte van 27 meter halen, dit maakt het mogelijk om grote uitgestrekte windparken – weliswaar op schaal – na te bootsen of te testen met complete wielerploegen. Om deze tests met ploegen mogelijk te maken, ontwikkelden we onze eigen krachtsensoren waar de fietsen in kunnen worden geplaatst. Uitzonderlijk is dat we ze vrij kunnen verplaatsen en van volgorde wisselen. De krachtsensor werkt hetzelfde als een badkamer weegschaal, maar nu wordt niet de verticale kracht gemeten, maar de horizontale kracht. Dit volledig flexibele systeem is naar ons weten uniek in de wereld.”

Blocken stapt achteruit en wijst naar de betonnen vloer waar twee lange goten parallel met de tunnel lopen: “Hier komt de rails  voor het Doppler meetsysteem dat nog in stelling moet worden gebracht. Het is een klasse-4 laser voor extreem nauwkeurige snelheidsmetingen met meer dan 1000 metingen per seconde. Met dit systeem kunnen we door het windtunnelglas zowel langs de zijkant, onderkant en bovenkant meten. Hierdoor krijgen we ook weer volledigere metingen.”

Nu wordt het ook duidelijk waarom er geen ramen in het gebouw zitten, want als zo’n laser in je ogen schijnt kun je meteen blind raken. De ramen in het platte dak kunnen met een speciaal scherm worden afgesloten. “We willen natuurlijk absolute veiligheid kunnen garanderen, daarom mag er -zeker tijdens lasermetingen- geen enkel licht naar buiten ontsnappen. Ook het glas van de negen verstelbare ruiten is extra dik. Om de krachten van de wind op te kunnen vangen. Niemand mag alleen de tunnel gebruiken, altijd moeten er goed opgeleide technici aanwezig zijn.” 

De meeste windtunnels leggen objecten bloot aan een uniforme luchtstroom – “Vergelijkbaar met de situatie in de lucht.”-  De windtunnel die volgende maand wordt geopend bootst de luchtstroom vlak boven het aardoppervlak na, de zogenaamde atmosferische grenslaag. “Dit maakt het mogelijk om windeffecten rond bijvoorbeeld gebouwen te meten, we houden rekening met de juiste turbulentie karakteristieken en windvlagen, net zoals de wind in de werkelijkheid ook nooit met een constante snelheid waait.”

Doordat de constructie in een gesloten lus is opgebouwd is er minder energie nodig om de windsnelheid te behouden. “De energie van de windstroming wordt voor een groot deel hergebruikt daarom is het energieverbruik van de vier fans die de lucht op gang brengen vele malen lager dan in een tunnel die niet circulair is.” Op de vraag hoeveel er dan wordt bespaard, begint hij te lachen: “Welja, om daar een exact getal aan vast te plakken moet ik toch aan het rekenen slaan. Dat ben ik nog wel van plan een keer uit te tellen.”

Ambitieus

De onderdelen van de tunnel zijn in oost-Duitsland bij Windtunnel24 geproduceerd. De kosten voor de tunnel en de meetapparatuur samen zijn ongeveer 1,35 miljoen euro. “Dat is een hele scherpe prijs. Collega’s in het buitenland kwamen op 6 miljoen euro uit voor een tunnel met deze specificaties. De prijs is zo scherp omdat het bedrijf werkt in een regio waar de loonkosten relatief laag zijn, maar vooral omdat zij graag wilden laten zien dat ze dit soort grote en ambitieuze opdrachten aankunnen, dat is ze mooi gelukt.” Blocken denkt marktgericht, hij wil na twee jaar de inkomsten met de jaarlijkse kosten kunnen matchen, om daarna de investering van de universiteit terug te verdienen. “Mijn ambitie is om dan break-even te draaien ten aanzien van afschrijvingslasten en kosten.”

Hiervoor stelt de Faculteit Bouwkunde de testfaciliteiten en medewerkers beschikbaar aan commerciële partijen. Dit kunnen wielerteams zijn die willen weten wat de beste opstelling voor bijvoorbeeld een ploegentijdrit is, sportkleding fabrikanten die willen weten welke stoffen het minst last hebben van luchtweerstand. Maar ook adviesbureaus die in opdracht van de overheid testen wat een drukke verkeersstraat doet met de luchtkwaliteit in de omgeving. Of civiele bureau’s die in het ontwerp van hoge gebouwen rekening moeten houden met wind. Blocken krijgt nu al flink wat aanvragen vertelt hij met een trotse glimlach, maar hij moet ook mensen teleurstellen: “Veel vwo 6 scholieren die bezig zijn met een profielwerkstuk, die moet ik helaas nee verkopen hiervoor is het runnen van de tunnel echt te duur, maar ik snap wel dat ze het proberen. Want wie wil er nu niet in deze omgeving testen?” Wie er wel in de tunnel gaan testen? “Er lopen al meerdere gesprekken met wielerploegen en andere professionele partijen, maar daar mag ik nog niets over zeggen.”

14 december wordt de tunnel feestelijk geopend met een vol programma: Lezingen, een debat en een tentoonstelling en speeches. Ook wordt de promotiefilm van de windtunnel officieel gelanceerd. Inschrijven kan hier.

Er zijn nog geen reactie op dit artikel↓

Milan Lenters

Kijkt soms met verbazing naar de vele verhalen die hier voor het oprapen liggen

> Bekijk alle artikelen van Milan