Som en del af Horizon 2020 DESOLINATION-projektet er der lavet en ny undersøgelse med titlen “Eksperimentel og numerisk undersøgelse af superkritisk CO₂-køler” blev præsenteret på den 6. europæiske konference om superkritisk CO₂ (sCO₂) til energisystemer, der blev afholdt den 9.-11. april 2025 i Delft, Holland.
Forskningen, der blev ledet af LUT Universitet i samarbejde med TEMISTH, modtog Pris for bedste artikel på konferencen i anerkendelse af dens videnskabelige kvalitet og relevans.
Undersøgelse af PCHE's ydeevne i superkritiske CO₂-kraftcyklusser
Undersøgelsen fokuserer på termo-hydraulisk ydeevne af en Varmeveksler med trykt kredsløb (PCHE) arbejder med superkritisk kuldioxid (sCO₂) - en arbejdsvæske, der er kernen i DESOLINATIONs innovative energiblok. PCHE'er er en kompakt og højeffektiv løsning, der er velegnet til de ekstreme forhold i sCO₂-baserede energisystemer, såsom dem, der er integreret i koncentreret solenergi (CSP) og afsaltningsteknologier.
Ved hjælp af en kombination af eksperimentel afprøvning and beregningsbaseret væskedynamik (CFD), Teamet evaluerede varmeoverførsels- og trykfaldskarakteristika for sCO₂, der strømmer gennem PCHE-mikrokanaler. Undersøgelsen var rettet mod pseudo-kritisk område, hvor CO₂ udviser hurtige egenskabsvariationer, der forbedrer varmeoverførslen, men komplicerer den forudsigelige modellering.
Støtte til DESOLINATIONs mål
Dette arbejde bidrager direkte til DESOLINATIONs mål om at udvikle en effektivt, soldrevet afsaltningssystem ved at forbedre forudsigelsen af ydeevne og design af nøglekomponenter i sCO₂-strømcyklussen. Det giver især validerede værktøjer og indsigt, der er afgørende for at integrere højeffektive varmevekslere i projektets fremtidige demonstrationsanlæg.
Authors: Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier og Amir Momeni Dolatabadi.
Vigtige resultater
- Eksperimentelle data blev indsamlet under en lang række driftsforhold på LUT Universitys transkritiske CO₂-testanlæg, hvilket giver et værdifuldt sammenligningsgrundlag for validering af numeriske modeller.
- The CFD-simuleringer, der inkorporerer realgasadfærd og SST k-ω-turbulensmodellen, viste god overensstemmelse med de målte trykfald og udløbstemperaturer.
- A ny korrelation mellem friktionsfaktorer blev udledt af de eksperimentelle resultater. Den tager højde for overfladeruhed og opnåede en forudsigelsesnøjagtighed inden for ±10% af de målte værdier - et vigtigt fremskridt i forhold til eksisterende korrelationer.
- Undersøgelsen viste også, at almindeligt anvendte korrelationer for varmeoverførsel har tendens til at undervurderer ydeevnen i sCO₂-mikrokanalstrømme med højt Reynolds-tal, hvilket understreger behovet for mere skræddersyede forudsigelsesmodeller.
Anerkendelse af konferencen
Den 6. europæiske sCO₂-konference samlede over 100 eksperter fra den akademiske verden og industrien for at diskutere de seneste innovationer inden for sCO₂-teknologi. Ud over de tekniske sessioner blev der også sat fokus på AFSLØRING under Keynote fredag morgen Gioele Di Marcoberardino (UNIBS), som præsenterede projektets overordnede mål og fremskridt til dato.
🏆 Avisen modtog Pris for bedste artikel på konferencen som en anerkendelse af forskningens kvalitet og relevans for det internationale sCO₂-forsknings- og ingeniørfællesskab. Denne anerkendelse fremhæver DESOLINATIONs bidrag til at fremme forståelsen på komponentniveau, som er afgørende for udviklingen af integrerede solcelledrevne afsaltningssystemer.
🔬 DESOLINATION-konsortiet ønsker forfatterne tillykke. Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier og Amir Momeni Dolatabadi - på denne velfortjente anerkendelse og for deres værdifulde bidrag til fremtiden for bæredygtige energi- og vandsystemer.
