Le rêve de créer un véhicule volant a poussé Airborne Motorworks (AMW) à explorer le potentiel de l’électromagnétique pour la propulsion.
L’équipe était engagée sur la voie du succès avec ses prototypes stables à propulsion électromagnétique. Cependant, ces derniers temps, elle était confrontée à un processus long et coûteux de certification par les autorités aéronautiques des États-Unis. Cela a incité AMW à laisser de côté les véhicules volants (pour le moment) et à explorer une voie plus rapide pour commercialiser cette technologie.
Sa nouvelle technologie de propulsion prometteuse en main, la société a évolué vers une quête plus pratique, quoique non moins innovante : la production d’énergie.
Orienter la propulsion électromagnétique vers l’éolien
AMW s’est réorientée spécifiquement vers la production d’électricité et le secteur en croissance rapide des microréseaux, en développant une turbine éolienne de milieu de gamme capable de produire entre 100 et 500 kW d’électricité.
Cette nouvelle priorité a poussé AMW à augmenter l’échelle de conception de sa technologie pour obtenir un générateur bien plus efficace. Le défi consistait à sauter le pas pour agrandir le modèle des 38 cm (15 pouces) requis pour un véhicule volant aux 366 cm (12 pieds) nécessaires pour sa turbine éolienne.
La conception axée sur la simulation est un jeu d’enfants avec EMAG et CFD
Augmenter la taille près de 10 fois a présenté des défis de conception considérables ayant trait à l’intégrité structurelle et à la réduction de la masse. Pour les résoudre, l’équipe d’AMW a fait appel à l’expertise de Maya HTT.
Ensemble, en tirant parti des capacités de simulation de Simcenter, ils ont été capables d’explorer les options de matériaux et d’équilibrer la masse, la puissance utile et la vitesse de rotation.
L’expertise multiphysique de Maya HTT a pris la tête d’une conception collaborative axée sur la simulation dans deux domaines différents (EMAG et CFD) afin d’améliorer la conception globale de la turbine éolienne.
L’équipe EMAG a commencé avec l’électromagnétique, en transposant la taille à plus grande échelle et en prenant en compte d’autres changements à l’aide d’E-Machine Design de Simcenter . HEEDS a également été utilisé pour optimiser le dimensionnement de la machine, ainsi que de son acier et ses aimants internes.
La conception axée sur la simulation a mené l’équipe à choisir un réseau de Halbach pour sa disposition d’aimants caractéristique, dans le but d’accroître l’efficience de la conversion d’énergie en maintenant plus de contrôle sur les forces magnétiques.
Ensuite, l’équipe CFD de Maya HTT a pris le relais et examiné comment la conception unique de la turbine éolienne permettait un modèle de lame hors norme. Les allers-retours au cours de la collaboration ont assuré que les conceptions EMAG et CFD fonctionnaient bien ensemble.
Favoriser une nouvelle génération de turbines éoliennes
Les turbines de milieu de gamme d’AMW sont à l’avant-garde dans le paysage des turbines éoliennes. Leur conception radicalement différente et épurée élimine la complexité inhérente aux modèles de turbines traditionnels. Plus petite, plus silencieuse et dotée d’un nombre considérablement réduit de pièces mécaniques, la turbine d’AMW balaie une grande partie des plaintes formulées sur les turbines éoliennes traditionnelles et atteint une efficacité exceptionnelle dans un modèle compact et léger.
L’évolutivité de la turbine est une avancée passionnante pour une production d’énergie durable et localisée, permettant aux utilisateurs d’adapter la production d’énergie à leurs besoins et de réduire les coûts d’entretien et d’exploitation.
L’expertise collaborative produit des résultats innovants
AMW a obtenu son modèle résolument innovant en adoptant une approche de conception axée sur la simulation rendue possible par l’expertise de Maya HTT sur les logiciels EMAG, CFD et Siemens.
La société avance vers la production à grande échelle de sa nouvelle turbine éolienne de milieu de gamme. Et à mesure qu’elle progresse, nous pouvons nous attendre à voir du neuf à l’horizon : des turbines éoliennes compactes de nouvelle génération qui fournissent une énergie primaire ou de secours durable à des microréseaux depuis les toits urbains.