Projektbeschreibung
Optimierte Turbulenzmodelle bei Strömungen mit niedriger Prandtl-Zahl für fortschrittliche modulare Reaktoren
Fortschrittliche modulare Reaktoren werden als eine vielversprechende neue Technologie für die Energiewende angesehen. Sie könnten eine zuverlässige, kohlenstoffarme Stromerzeugung ermöglichen. In solchen Kernreaktoren werden häufig nicht gut verstandene Kühlmittel mit niedriger Prandtl-Zahl verwendet – z. B. Flüssigmetalle, deren thermohydraulisches Strömungsverhalten durch komplexe Wechselwirkungen zwischen Auftrieb, Turbulenz und Wärmeübertragung gekennzeichnet ist. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme unterstützte Projekt NS-LPNR zielt darauf ab, hochgenaue direkte numerische Simulationsdaten für Mischkonvektionsströmungen mit niedrigen Prandtl-Zahlen zu entwickeln. Dazu werden kritische Phänomene wie der Übergang von laminaren zu turbulenten Strömungen und das Zusammenspiel von Auftrieb und Turbulenz analysiert – unter Bedingungen, die für fortschrittliche Kernreaktoren repräsentativ sind. Diese Erkenntnisse über die Mechanismen der turbulenten Strömung und der Wärmeübertragung werden die Grundlage für die Entwicklung optimierter Turbulenzmodelle bilden.
Ziel
The decarbonization of the energy sector is crucial for achieving global climate goals. Nuclear energy, with its capacity for reliable, low-emission electricity generation, is essential for the transition to a sustainable, low-carbon energy future. Advanced Modular Reactors, which often employ low Prandtl number coolants like liquid metals, hold significant promise for improving safety, efficiency, and cost-effectiveness. However, the thermal-hydraulic behavior of low Prandtl number flows in these reactors, characterized by complex interactions between buoyancy, turbulence, and heat transfer, remains poorly understood. This knowledge gap poses a challenge for the modeling and safe operation of next-generation nuclear reactors.
The proposed research project aims to address this gap by generating high-fidelity Direct Numerical Simulation (DNS) data for mixed convection flows with low Prandtl numbers. This study will focus on critical phenomena such as laminar-turbulent transition, and the intricate interplay between buoyancy and turbulence under conditions representative of advanced nuclear reactors. By leveraging advanced computational techniques, this project will provide detailed insights into the turbulence dynamics and heat transfer mechanisms, offering a robust foundation for developing and validating improved turbulence models.
The methodology integrates DNS, machine learning (ML) algorithms, and advanced vortex dynamics techniques to capture and analyze the complex fluid behaviors in low Prandtl number flows. The interdisciplinary approach combines fluid mechanics, nuclear thermal hydraulics, and ML.
Hosted by Imperial College London, under the supervision of Professor Sylvain Laizet, this fellowship will significantly enhance my expertise in high-fidelity simulations and turbulence modeling. It will position me to contribute to the development of safer and more efficient nuclear reactors, while advancing my career in nuclear thermal-hydraulic research.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
SW7 2AZ London
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.