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Evaluation of thermohydraulic characteristic of printed circuit heat exchangers in pseudocritical region for supercritical CO2 cycle

Descrizione del progetto

Aprire la strada a cicli di energia più ecologici

Il settore energetico è responsabile di circa il 28,2 % delle emissioni totali di gas serra nell’UE-27 e nel Regno Unito. Ciò ha accentuato l’importanza e la necessità di ricercare soluzioni rinnovabili per i settori dell’energia e dell’elettricità, portando allo sviluppo del nuovo ciclo Brayton ad anidride carbonica supercritica (sCO2-BC) come promettente alternativa più ecologica ai moderni cicli energetici. Tuttavia, deve affrontare sfide legate alla necessità di migliori preraffreddatori, che hanno spinto i suoi requisiti a livelli inaccettabili. Il progetto Super-CO2, finanziato dalle azioni Marie Skłodowska-Curie, intende risolvere questo problema esplorando geometrie di canale innovative. Il progetto intende sviluppare e convalidare varie tecniche per migliorare la tecnologia di preraffreddamento esistente. Inoltre, il progetto contribuirà all’integrazione di sCO2-BC come parte dei suoi sforzi.

Obiettivo

Currently, 28.2% of the total EU-28 greenhouse gas emissions come from the power sector, a large contributor to greenhouse gas emissions. Consequently, the emphasis of the research in power generation has swung towards assessing highly efficient and greener power cycles. In this reference, the novel supercritical carbon dioxide Brayton cycle (sCO2-BC) is an ideal choice that outstrips other formally well-known power cycles (Brayton & Rankine cycles). In sCO2-BC, the role of the pre-cooler is critical. It serves as a sink to the power cycle and regulates the conditions at the compressor's inlet. The compressor's inlet temperature is intended to be maintained close to the critical temperature of carbon dioxide (CO2) to achieve greater cycle efficiencies. However, exceptionally higher values of the specific heat capacity of CO2 near its critical point (up to 40 times higher than water) require exceedingly high water flow rates on the cold side to achieve the desired exit temperatures of CO2. Consequently, the pre-cooler's pumping power requirements become high enough to deteriorate the cycle's performance. This problem can only be mitigated by exploring new channel geometries with enhanced thermohydraulic characteristics. Therefore, the proposed study plan to characterize the complex thermohydraulic characteristics in the pseudocritical region of CO2 using a multifaceted technique that includes, experimental, numerical, and machine learning techniques. The proposed work will provide a step forward to the success of sCO2-BC technologies that, in turn, will facilitate its integration with the green energy resources (generation-IV nuclear reactors and solar concentrated plants), helping to meet the EU's 2030 climate and energy framework goals of achieving at least 32% share for renewable energy.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -

Coordinatore

NORGES MILJO-OG BIOVITENSKAPLIGE UNIVERSITET
Contributo netto dell'UE
€ 226 751,04
Costo totale
Nessun dato