Filtri
cris logo
-
Novo iskanje Filtri
Izberi iz seznama
Prikazano od Prikaži več
Dosegli ste najvišje možno število prikazanih rezultatov iskanja.
Prikazani so vsi rezultati
Za izvedeno iskanje ni na voljo rezultatov
Prikazano od
Dosegli ste najvišje možno število prikazanih rezultatov iskanja.
Prikazani so vsi rezultati
Nalaganje rezultatov
Pridobivanje statističnih podatkov

Projekti / Programi vir: ARIS

Tranzientni dvofazni tokovi

Uredi
Obdobja
01. januar 2009 - 31. december 2014
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.13.00  Tehnika  Procesno strojništvo   

Koda Veda Področje
T200  Tehnološke vede  Termično inženirstvo, uporabna termodinamika 
T210  Tehnološke vede  Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo 
T160  Tehnološke vede  Jedrsko inženirstvo in tehnologija 
T130  Tehnološke vede  Produkcijska tehnologija 
T121  Tehnološke vede  Obdelava signalov 

Koda Veda Področje
2.11  Tehniške in tehnološke vede  Druge tehniške in tehnološke vede 
Ključne besede
Dvofazni tok, mehučki, kavitacija, prehodni pojavi, kompleksni sistemi, eksperimentalne tehnike, numerične simulacije, kaskadno modeliranje
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Vrednotenje bibliografskih kazalcev raziskovalne uspešnosti po metodologiji ARIS
Citiranost Citiranost bibliografskih zapisov v COBIB.SI, ki so povezani z zapisi citatnih baz
vir: WoS vir: Scopus vir: COBISS
Raziskovalci (12)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  03923  dr. Anton Bergant  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2009 - 2014  392 
2.  05912  dr. Andrej Bombač  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2009 - 2014  222 
3.  36852  Matic Cotič    Tehnični sodelavec  2014  23 
4.  32071  dr. Jurij Gregorc  Materiali  Raziskovalec  2009 - 2014  89 
5.  35623  Nejc Lojevec    Tehnični sodelavec  2013 - 2014  10 
6.  31564  dr. Matevž Luštrik  Farmacija  Raziskovalec  2012 - 2014  46 
7.  15259  dr. Jure Mencinger  Računalniško intenzivne metode in aplikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  43 
8.  04471  dr. Matjaž Perpar  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2009 - 2014  128 
9.  36399  dr. Jernej Pirnar  Tehnika  Mladi raziskovalec  2013 - 2014  19 
10.  01371  dr. Zlatko Rek  Procesno strojništvo  Raziskovalec  2009 - 2014  217 
11.  20661  Borut Stražišar  Proizvodne tehnologije in sistemi  Tehnični sodelavec  2010 - 2011  24 
12.  03544  dr. Iztok Žun  Procesno strojništvo  Vodja  2009 - 2014  540 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0782  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo  Ljubljana  1627031  29.201 
Povzetek
Izvirno gonilo tehničnega napredka prenosa toplote in snovi se nahaja v razvoju razumevanja fizike večfaznih tokov in, po osvojitvi tega vpogleda, v razvoju ustreznih matematičnih modelov za napovedovanje teh pojavov. Sledi vključitev modelov v ustrezni software (CMFD), ki je podvrženo testiranju in validaciji z eksperimentalnimi podatki. Raziskovalni napori bodo usmerjni v raziskave sledečih interakcij: turbulence nosilne faze z mehurčki, mehurčkov s stenami ali prostimi površinami in med samimi mehurčki (trki ali interakcije v parih, formacije aglomeracij, cepitve in kolektivni efekti grozdov). Obstojajo zelo specifične potrebe po modeliranju takšnih struktur na mezo skali, ki zahtevajo razvoj novih oz. prilagojenih merskih tehnik. Pri vseh naštetih mehanizmih je potrebno upoštevati deformacije stičnih površin, ki so bile do sedaj povečini zanemarjene. Obravnava večfaznih tokov bo vključevala tudi kompleksne sisteme vključno z različnimi tipi mej, kot n.pr. mešala, ki se običajno pojavljajo v industrijskem okolju. Raziskovalne smeri so organizirane v tri tematike, ki zajemajo nekaj ključnih znanstvenih izhodišč, relevantnih v industriji. Ta so: razvoj kaskadnega modeliranja, kavitacijki pojavi in dvofazni tok v mikrokanalih. (a) Razvoj kaskadnega modeliranja Sledimo splošni strategiji, razviti v programski skupini (LFDT), ki loči štiri stopnje razgrajevanja kompleksnega sistema na različnih skalah, kar omogoča potrebne informacije za konstrukcijo fizikalnega modeliranja v petem koraku. Te stopnje so: eksperimentalna identifikacija struktur, ki nudi detajle z zamrznjenim prostorskim karakterjem, prostorske povezave med zamrznjenimi strukturami in časovno-krajevno evolucijo posamične strukture. Sledi analitično preverjanje s statistično relevanco in v petem koraku kaskadno modeliranje zaporednih dogodkov. Eden izmed zadetkov predlaganega projekta bo delo na inteligentni instrumentaciji, ki lahko doprinese k podrobnemu opazovanju na mikro skali z namenom optimizacije globalnega obratovanja naprave. Računalniška dinamika tekočin je postala pomembno orodje za izvedbo numeričnih eksperimentov vzporedno z laboratorijskimi, s posebnim ozirom na določen efekt, ki ga sicer fizično ni možno ločiti od kompleksnega obnašanja, kar bo prav tako eden izmed ciljev programa. Na numeričnem področju bomo raziskovali sklopljeno numerično dvofluidno modeliranje in VOF v povezavi z metodo sledenja mehurčkov, ki je bila prva razvita v LFDT. (b) Študij kavitacijskih pojavov Obravnavali bomo dve aplikaciji. Prva bo vezana na uparjanje kapljevine pri pretakanju skozi režo, druga pa na prehodne pojave v cevnih sistemih. V prvem primeru bomo eksperimentalno in teoretično raziskovali prehodne strukture mehurčkastega toka pri obtekanju zaslona čepaste oblike (poenostavljena oblika glave ventila). Navzlic veliki množici literature na tem področju, detajli vezani na določeno kavitacijsko strukturo niso poznani v meri, ki jo zahteva numerična simulacija na večih skalah. Kompleksnejša obravnava kavitacijskega toka med prehodnimi pojavi v cevnih sistemih bo drugi domet v tem segmentu raziskav. Teoretični in eksperimentalni del raziskav bo orientiran k boljšemu razumevanju fizike kavitacijskih procesov in razvoju novih numeričnih modelov za analizo kavitacijskega toka med prehodnimi pojavi v kapljevinskih cevnih sistemih. (c) Študij dvofaznega toka v mikrokanalih Nedvomno bo v prihodnosti miniaturizacija tehnične opreme postala ena najpomembnejših nalog v inženirski znanosti. Zmanjševanje porabe snovi in energije ob sočasnem zmanjševanju okoljskega onesnaževanja so samo nekatere prednosti manjših komponent. V kontekstu predvidenih težav pri miniaturizaciji so predvidene naslednje študije: (1) eksperimentalne raziskave dvofaznih struktur v mini in mikro kanalih enostavnih in kompleksnih oblik, (2) numerično modeliranje pojavov dvofaznega toka in (3) numerične zahteve ostrenja stične površine vsled nezveznih skokov fizikalnih la
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalna dejavnost je bila organizirana v treh udarnih smereh, ki zajemajo nekaj ključnih znanstvenih vprašanj, relevantnih v procesni industriji. Ta so: principi kompleksne dinamike fluidov, fizični problemi povzročeni s tokovi in interakcija fluid-okoliška struktura. Binarne zmesi, kjer sobivata dve fazi (dve agregatni stanji) imenujemo kompleksni fluidi. Ti kažejo nenavadne mehanske odzive pri obremenitvah oz. napetostih, ki jih povzroča sobivanje faz vsled geometrijskih omejitev. Mehanski odziv vključuje prehode med trdninskim in fluidnim obnašanjem, kot tudi fluktuacije. Mehanske lastnosti se izražajo v karakteristikah kot so visoka stopnja neurejenosti, omejevanje in grupiranje na večih krajevnih skalah. Smatramo, da je bistvo vseh tokov pri kombinaciji fluid-fluid v koncentraciji stične površine in povezavah osnovnih procesov razpada stika in koalescence. To velja še posebej za koalescenco, kjer je pomembna prisotnost stika in potrebujemo informacijo o dejanski distribuciji fazne koncentracije (volumski delež) in o krajevnih skalah. To je osnovni problem vseh tokovnih režimov, ki se uporabljajo kot nadgradnja klasičnih kartogramov tokovnih struktur že več kot tri desetletja z omejenim uspehom. Medtem ko različne praktične situacije do sedaj niso bile upoštevane, smatramo, da je dovolj indikacij za bolj splošen (generičen) in daljnosežnih pristop [COBISS.SI-ID 12534811]. Ta presoja temelji na naslednjem: (a) razpoložljivosti računalniških virov, vključno z računalniško zmogljivostjo, naprednih algoritmih CFD, zlasti možnosti sledenja faznega stika, (b) digitalne tehnologije so nedavno omogočile prefinjene eksperimentalne in nevsiljive diagnostične tehnike Naša programska skupina ima ob zaključku tega programskega obdobja originalne rezultate na večfluidnih računalniških simulacijah (Eulerjeve in Lagrangeove, s citati v samem svetovnem vrhu 1% področja, [COBISS.SI-ID 5085723], in zelo obetavne, popolnoma nove, rezultate z osnovnimi napovedmi karakteristik mešanja na vhodu v mini razdelilnik. Uporabljena sta bila mešalnika s poroznim slojem in križni mešalnik. V našem programu smo v obdobju 2009-2014 uspeli razviti numerični algoritem vstopnih pogojev z neprekinjenim pretokom obeh faz, ki proizvajajo strukturne vzorce stičnih površin primerljive z eksperimentalno opaženimi primeri [Chem. Eng. Science, 2013, vol. 102, str. 106-120; COBISS.SIID 13081371]. Podobno obetavni začetni rezultati so bili pridobljeni za mešanje toplotno stratificirane vodne plasti z vzgonskim dviganjem močno deformabilnega zračnega mehurčka. [Eng Chem. Eng. Science, 2012, vol. 72, pp. 155-171, COBISS.SI-ID 12220187].
Pomen za razvoj Slovenije
Neposreden pomen za podjetja in družbene dejavnosti: Sistemi z večfaznimi tokovi so odločujoči v večini sektorjev procesne industrije, kot so kemijski, biokemijski, prehrambeni, farmacevtski, v papirništvu in v proizvodnji ogljikovodikov. Vse naštete so tradicionalno močne industrijske panoge v EU in prispevajo h glavnemu deležu ustvarjenega BP. Na primer, kemijska industrija v Evropi predstavlja eno najbolj mednarodno povezanih, kompetitivnih in uspešnih industrij, ki je priključena na obširno polje procesnih in izdelovalnih tehnologij. Produkti kemijske industrije vseh 28 članic Evropske unije pokrivajo širok spekter kemijskih produktov in predstavljajo 20% svetovne proizvodnje (po zadnjih statističnih podatkih iz l. 2013 http://www.cefic.org/Facts-and-Figures/). Pomen za razvoj raziskovanja v podhranjenih segmentih: Podobni trendi obstajajo tudi v farmacevtski in kemijski industriji v Sloveniji. Da bi zagotovili konkurenčnost ali celo tehnološko prednost je Slovenija prisiljena razvijati nove proizvodne metode in inovativne materiale v smislu trajnostnega razvoja. Nobenega dvoma ni, da bo najpomembnejša naloga v prihodnosti miniaturizacija tehnične opreme. Redukcije materiala in energijske porabe, vključujoč redukcijo okoljskega onesnaževanja, so samo nekatere prednosti manjših komponent. Takšen razvoj je možen le na osnovi teoretično in izkustveno močnih analitičnih orodjih, ki nesporno vključujejo tudi napovedovanje lastnosti prehodnih stanj v večfaznih procesih. Potencialni vplivi oziroma učinki rezultatov: Raziskovalna skupina je bila dobro vpeta v industrijske aplikacije z direktnimi kontakti (pogodbami) s sledečimi firmami: Rhodia (Solvay), Francija (nestabilnosti stične površine plin-kapljevina), Lek (Sandoz grupa), Slovenija (vsiljeno mešanje plin-kapljevina), Gorenje, Slovenija (varčna poraba energije kuhinjskih aparatov), Energetiko Ljubljana, Slovenija (toplotne izgube v mokrem poroznem sloju, izolacije), Litostroj Power (neustaljeno stensko trenja v hidravličnih cevnih sistemih), Univerzitetni klinični center Ljubljana (OSAS), Fakulteta za farmacijo, Univerza v Ljubljani in Brinox (peletizacija). Primer dobre prakse: Izvirnost in ustreznost naših raziskav je bila poleg drugih uporabnikov kot n.pr. Gorenja in Energetike Ljubljana, izkazana tudi v načrtovanju sistemov v farmacevtski industriji. Tu sodelujemo s Fakulteto za farmacijo Univerze v Ljubljani na tehnologiji, ki temelji na tehniki fluidizacije za oplaščenje trdnih delcev. Učinkovito oplaščevanje delcev s postopkom nanašanja kapljevine je možno le, če delci vstopajo v sotoku s plinom. To omogoča odlaganje kapljic premaza na površino delcev in odstranjevanje topila v fazi uparjanja s pomočjo ogrevanega zraka. Skupaj s podjetjem BRINOX smo uspeli patentirati novo procesno napravo za oplaščevanje, ki spada v področje kemijske in farmacevtske tehnologije. [US Patent 8689725 (B2), 2014-04-08, COBISS.SI-ID 12184091]. Primera efektne diseminacije: -Predavanja na Fakulteti za strojništvo, Univerza v ljubljani, druga in tretja stopnja Bolonjskega programa. - V Lausanni smo skupaj z EPFL in Kobe University pravkar ustanovili Virtualni mednarodni raziskovalni inštitut za dvofazni tok prenos toplote (ViR2AL) z misijo za izboljšanje in spodbujanje mednarodnega sodelovanja med svetovno priznanimi laboratoriji za dvofazni tok in prenos toplote (glej http://2phaseflow.org/). Cilji tega inštituta so: souporaba in ohranjanje eksperimentalnih podatkov na dvofaznem toku in prenosu toplote ter souporaba nizov podatkov iz numeričnih simulacij.
Avdiovizualni viri (1)
št. Naslov (s povezavo na video) Dogodek Vir
1. Tranzientni dvofazni tokovi    Video predstavitev raziskovalnega programa 
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zahtevana je potrditev
Zgodovina ogledov
Priljubljeno