Descrizione del progetto
Modellare il trasferimento di calore e massa tra le interfacce di fluidi
Il progetto TRUFLOW, finanziato dall’UE, mira a prevedere, comprendere e controllare i trasferimenti di calore e massa tra interfacce di fluidi fluttuanti. Il progetto permetterà ai ricercatori di esplorare fenomeni in cui effetti di scala molecolare possono controllare il comportamento di fluidi su macro-scala. Per mezzo dei più recenti metodi di tracciamento dell’interfaccia e su scala di sottorete, TRUFLOW approfondirà una gamma di processi critici che coinvolgono il trasferimento di calore e massa. Ciò include processi migliorati di cattura del carbonio (come le colonne a riempimento rotanti) nell’industria, nella metallurgia basata sull’idrogeno, nel trasferimento di calore e massa nelle celle a combustibile a idrogeno, simulazioni di ebollizione e cavitazione e trasferimento di CO2 su una superficie oceanica ondosa. Le avanguardistiche tecniche del progetto simuleranno i trasferimenti di calore e massa su più scale di grandezza.
Obiettivo
The prediction of heat and mass transfer across fluctuating fluid interfaces is a considerable challenge. It is however not only an ubiquitous part of industrial processes, but also a critical component of the global climate system through ocean-atmosphere interactions. Sustainable development and greenhouse gas emission containment will require an overhaul of already knowledge-intensive processes. TRUFLOW thus aims at enabling the quantitative prediction of the heat and mass transfer in fluid flow using simulation, high performance computation and multiphysics, multiscale methods. Using presently available, cutting edge interface tracking and subgrid scale methods TRUFLOW will investigate a range of critical processes, allowing for example industry to plan for improved carbon capture processes such as rotating packed beds, new processes such as hydrogen-based metallurgy to replace carbon based metallurgy, heat and mass transfer in hydrogen fuel cells, boiling and cavitation simulation and CO2 transfer across the wavy ocean surface. The key limiting factor in the success of simulation in this domain is the considerable range of scales expected, with slowly diffusing chemicals creating boundary layers that are orders of magnitude smaller than the typical fluid structures, bubbles or droplets. Critical heat fluxes in boiling and interface motion at the microscale are determined by contact line motion, which involves tiny molecular scales. TRUFLOW will bridge these various extreme length scale gaps using state of the art methods. It will result in direct high performance simulations of heat and mass transfer, coupled simulation and analysis of existing experimental data, an analysis of the performance of reduced models of flows with tiny scale transfers, and a systematic use of these models in industrial or natural configurations.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-ADG - Advanced GrantIstituzione ospitante
75006 Paris
Francia