Descrizione del progetto
Una comprensione avanzata dei flussi multifase turbolenti nei processi ingegneristici
Molti processi naturali e industriali, tra cui i reattori chimici e l’estrazione di petrolio e gas, prevedono due o più fasi distinte (quali liquida, gas o solida) e presentano un moto turbolento; le interazioni tra queste fasi possono essere complesse e determinare una vasta gamma di comportamenti e dinamiche differenti. La comprensione e il controllo di tali flussi multifase turbolenti sono fondamentali al fine di ottimizzare le prestazioni e l’efficienza delle applicazioni. Il progetto FragTuRe, finanziato dal CER, si propone di sviluppare una teoria universale per la frammentazione di gocce e bolle in moto turbolento, secondo un approccio multidisciplinare che combina indagini teoriche, tecniche sperimentali e ricostruzione della forma. I risultati del progetto dovrebbero permettere di far progredire la comprensione e il controllo dei processi di emulsificazione turbolenta in ambito ingegneristico.
Obiettivo
Droplets and bubbles are omnipresent in many environmental and industrial applications that involve atomization and emulsification processes, and the ability to control the size of these dispersed elements in turbulent multiphase flows is essential for design and optimization purposes. Despite the importance of the fragmentation of one fluid in another one by turbulent eddies, a universal theory applicable to a majority of the scenarios is still missing. Following the seminal work of Hinze on characterizing the size of the largest stable droplets in turbulence known as Kolmogorov-Hinze theory, I aim to revisit this concept with a novel deterministic approach through theoretical investigation, experimental characterization, and numerical simulation. In my recent contribution, I have presented a novel description for the Hinze scale based on the concept of enstrophy transport across the scales in turbulence, which could serve as the basis for my deterministic approach to studying turbulent emulsification. By providing the theoretical basis for sustained homogenous isotropic turbulent flows, I will measure the spectral rate of enstrophy transport rates by the vortex stretching, surface tension, and other relevant mechanisms in a drop-laden turbulent flow in the lab using tomographic PIV and shape reconstruction. Furthermore, by performing direct numerical simulation (DNS), I will explore the situations where experimentation may be limited such as highly-dense emulsifications and surfactant-laden environments. The simulations will provide a large dataset based on which we could generate a universal theory for emulsification in turbulent drop-laden and bubbly flows. The FragTuRe project revisits the fundamental understanding of turbulent fragmentation by a concept that has not been employed before and aims at generating a novel case-independent universal correlation for the Hinze scale that is essential in many engineering applications.
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
4040 Linz
Austria
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.