Raziskave v energetskem, procesnem in okoljskem inženirstvu
Šifra | P2-0196
Naziv programa | RAZISKAVE V ENERGETSKEM, PROCESNEM IN OKOLJSKEM INŽENIRSTVU
Nosilec programa | red. prof. dr. Matjaž Hriberšek
Raziskovalni program financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
| Spletna stran/povezava | Spletna povezava SICRIS |
| Trajanje programa | 1. 1. 1999 do 31. 12. 2025 |
| Nosilec programa | red. prof. dr. Matjaž Hriberšek |
| Obseg financiranja | 3,38 FTE/leto (cenovna kategorija B) |
| Koordinator programa | Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo |
| Sodelujoče RO | Spletna povezava SICRIS |
| Sestava programske skupine | Spletna povezava SICRIS |
Povzetek programa
Analiza, razvoj in optimizacija inženirskih sistemov na področju energetskega, procesnega in okoljskega inženirstva je lahko uspešna le ob dobrem razumevanju temeljnih fizikalnih pojavov v strojih in napravah in razvoju učinkovitih in inovativnih numeričnih postopkov reševanja v kombinaciji z eksperimentalnimi raziskavami. Na tem področju raziskav predstavljajo glavni izziv prenosni pojavi v tekočinah in trdninah s poudarkom na večsestavinskih večfaznih reaktivnih tokovih. Na področju naprednih numeričnih modelov za reševanje dvofaznih tokov nadaljujemo z razvojem in naprednimi aplikacijami novih modelov za numerično simulacijo razredčenih dvofaznih tokov z Lagrange-Eulerjevim pristopom, vključno z interakcijo tekočina-delci, delci-delci in delci trdna stena, s posebnim poudarkom na ne-krogelnih delcih. V Eulerjevem pristopu toka tekočine razvijamo model interakcije na osnovi izvirne rešitve s točkovnimi izvori v okviru metode robnih elementov, ki se lahko uporabi za prenos gibalne količine ter prenos toplote in snovi iz delcev na tekočino. Razvite modele za fazo delcev uporabljamo v podrobnih študijah prenosnih pojavov v procesnih tokovih, vključno z napravami za oblaganje delcev, razpršilnimi in fluidiziranimi sušilniki ter v doziranju inhalacijskih zdravil. Numerične modele nestacionarnih in nehomogenih transportnih problemov v toku tekočin širimo na modeliranje toka nanofluida v porozni snovi. V okoljskem inženirstvu podrobno obravnavamo transport delcev v toku tekočine in sicer modeliranje sedimentacije v sekundarnem bazenu čistilne naprave in modeliranje transporta sedimentov v porečjih in drugih vrstah površinskih tokov.
V raziskavah termotehnike se osredotočamo na razvoj računalniškega modela za celovito numerično simulacijo procesa liofilizacije v vialah, razvoj numeričnih tehnik za reševanje neposrednih in inverznih problemov v dinamični termografiji in razvoj nove kontrolirane naprave za testiranje hlajenja/ogrevanja za validacijo razvitih računalniških modelov. Področje dinamike reaktivnih tokov v procesih zgorevanja je pokrito z razvojem numeričnega modela procesa zgorevanja trdnih goriv v napravah z ločeno oskrbo z zrakom in gorivom, modeli heterogenega prehoda trdnega goriva v plinaste produkte, kot tudi s proučevanjem mehanizmov nastajanja onesnaževal. Možnosti uporabe novih dodatkov k dizelskim in alternativnim gorivom za izboljšanje lastnosti visokotlačnih sistemov za vbrizg goriva v motorjih s skupnim vodom preučujemo eksperimentalno in numerično. V študijah kavitacije v hidravličnih strojih preučujemo Peltonove turbine s posebnim poudarkom na napovedovanju kavitacijske erozije in napovedovanju kavitacijskih oblakov v vodnih turbinah in črpalkah.