Dans le cadre du projet Horizon 2020 DESOLINATION, une nouvelle étude intitulée “Etude expérimentale et numérique du refroidisseur de CO₂ supercritique”a été présentée lors de la 6e conférence européenne sur le CO₂ supercritique (sCO₂) pour les systèmes énergétiques, qui s'est tenue du 9 au 11 avril 2025 à Delft, aux Pays-Bas.
La recherche, menée par Université LUT en collaboration avec TEMISTH, a reçu le Prix du meilleur article à la conférence en reconnaissance de sa qualité scientifique et de sa pertinence.
Étude des performances du PCHE dans les cycles d'alimentation en CO₂ supercritique
L'étude se concentre sur performance thermo-hydraulique d'un échangeur de chaleur à circuit imprimé (PCHE) opérant avec dioxyde de carbone supercritique (sCO₂) - un fluide de travail au cœur du bloc d'énergie innovant de DESOLINATION. Les PCHE constituent une solution compacte et à haut rendement adaptée aux conditions extrêmes des systèmes énergétiques basés sur le sCO₂, tels que ceux intégrés dans les technologies d'énergie solaire concentrée (CSP) et de dessalement.
En utilisant une combinaison de essais expérimentaux and la dynamique des fluides numérique (CFD), L'équipe a évalué les caractéristiques de transfert de chaleur et de chute de pression du sCO₂ circulant dans des microcanaux en PCHE. L'étude a porté sur le région pseudo-critique, où le CO₂ présente des variations rapides de propriétés qui améliorent le transfert de chaleur mais compliquent la modélisation prédictive.
Soutenir les objectifs de DESOLINATION
Ce travail contribue directement à l'objectif de DESOLINATION, qui est de développer un système d'information sur les droits de l'homme. un système de dessalement efficace fonctionnant à l'énergie solaire en améliorant la prévision des performances et la conception des composants clés du cycle d'énergie sCO₂. En particulier, il fournit des outils validés et des informations essentielles pour l'intégration des composants du cycle d'énergie sCO₂. échangeurs de chaleur à haut rendement dans la future usine de démonstration du projet.
Authors: Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier, et Amir Momeni Dolatabadi.
Principaux résultats
- Données expérimentales ont été recueillies dans un large éventail de conditions d'exploitation dans l'installation d'essai de CO₂ transcritique de l'université de LUT, ce qui constitue une référence précieuse pour la validation des modèles numériques.
- The Simulations CFD, qui intègre le comportement du gaz réel et le modèle de turbulence SST k-ω, a montré une bonne concordance avec les pertes de charge et les températures de sortie mesurées.
- A nouvelle corrélation des facteurs de friction a été dérivée des résultats expérimentaux. Elle tient compte de la rugosité de la surface et atteint une précision de prédiction de ±10% par rapport aux valeurs mesurées, ce qui constitue un progrès important par rapport aux corrélations existantes.
- L'étude a également révélé que corrélations de transfert de chaleur couramment utilisées tendent à sous-estimer les performances dans les écoulements à microcanaux sCO₂ à nombre de Reynolds élevé, ce qui souligne la nécessité d'élaborer des modèles prédictifs mieux adaptés.
Reconnaissance de la conférence
La 6e conférence européenne sur les sCO₂ a rassemblé plus de 100 experts du monde universitaire et de l'industrie pour discuter des dernières innovations en matière de technologie sCO₂. En plus des sessions techniques, le thème de la DESOLINATION a également été mis en avant lors de la conférence de l Conférence du vendredi matin Gioele Di Marcoberardino (UNIBS), qui a présenté les objectifs généraux du projet et les progrès réalisés à ce jour.
🏆 Le journal a reçu la Prix du meilleur article lors de la conférence, reconnaissant la qualité et la pertinence de la recherche pour la communauté internationale de la recherche et de l'ingénierie sCO₂. Cette reconnaissance souligne la contribution de DESOLINATION à l'amélioration de la compréhension des composants, cruciale pour le développement de systèmes de dessalement intégrés fonctionnant à l'énergie solaire.
🔬 Le consortium DESOLINATION félicite les auteurs - Giuseppe Petruccelli, Teemu Turunen-Saaresti, Damien Serret, Aki Grönman, Aurélien Conrozier et Amir Momeni Dolatabadi - pour cette reconnaissance bien méritée et pour leur précieuse contribution à l'avenir des systèmes durables dans les domaines de l'énergie et de l'eau.
