Članek predstavlja računsko učinkovito metodo za reševanje časovno odvisne difuzijske enačbe v granulah granularnih elektrod litij ionskih baterij. Metoda, imenovana Diskretna časovno-kovolutivna metoda (DČK), je osnovana na diskretni časovni konvoluciji analitične rešitve problema spremembe robnega pogoja po Heavisidovi skočni funkciji. Ta pristop omogoča modeliranje porazdelitve koncentracije v granulastih delcih za poljubne časovno odvisne izmenjale tokove, za katere ni potrebno, da so znani vnaprej. V članku je pokazano, da predlagana metoda ob enaki natančnosti rezultatov izkazuje bistveno krajše računske čase kot metode končnih elementov/diferenc in Padé-jeve aproksimacije. Prav tako je v članku pokazano, da vse obravnavane metode izkazujejo večjo natančnost kot kvazi stacionarni polinomski pristopi pri uporabi za simulacij variacij električnega toka, kakršne so tipične pri avtomobilski uporabi. Predlagan pristop se tako lahko smatra kot eden ključnih inovativnih metod za omogočanje računanja v realnem času pri mnogodelčnih elektrokemijskih baterijskih modelih s prostorsko in časovno razločenimi koncentracijskimi profili.
COBISS.SI-ID: 13847835
Več uveljavljenih hidrodinamičnih modelov kavitacije smo testirali na ultrazvočnih pretvornikih, vendar nobenemu izmed njih ni uspelo pravilno napovedati lastnosti toka. Pri kavitaciji nastanejo hitre spremembe tlaka, zato smo uporabili izboljšan pristop k modeliranju kavitacije, ki ne zanemarja drugih odvodov v Rayleigh-Plessetovi enačbi. Primerjava modela akustične superkavitacije na ultrazvočnem pretvorniku pri frekvenci 20kHz z meritvami je pokazala dobro ujemanje v prostornini kavitacijskega oblaka in jakosti tlačnih pulzacij. Novi model kavitacije je še posebej primeren za simulacijo kavitacije v tlačnih poljih, ki močno nihajo, kot je to npr. pri delovanju turbočrpalke na raketno gorivo - novi model je bil osnova za podaljšano sodelovanje z Evropsko vesoljsko agencijo (ESA).
COBISS.SI-ID: 13644827
V predstavljeni študiji je predstavljen vpliv temperature primarnega zraka na zgorevanje inovativnega lignoceluloznega biogoriva, izdelanega s solvolizo smrekovega lesa v večfukncionlanih alkoholih. Pogoji zgorevanja posnemajo pogoje, ki jih je moč najti v tipičnih mikroturbinah. Variacija temperature primarnega zraka tako omogoča emulacijo rekuperiranih mikroturbin in mikroturbin z enostavnim Joulovim ciklom. Rezultati študije nakazujejo, da temperatura primarnega zraka močno vpliva na temperaturno in hitrostno polje v primarni coni zgorevalne komore, kar vpliva tudi na globino penetracije kapljic goriva in hitrost formiranja gorljive zmesi. To nadalje vpliva tudi na procese nastanka izpustov škodljivih snovi. Za preizkušano inovativno gorivo so trendi izpustov CO in THC bistveno višji v primeru nižje temperature primarnega zraka oziroma ob uporabi enostavnega Joulovega cikla kot pa v primeru visoke temperature primarnega zraka oziroma regenerativnega Joulovega cikla. Za dizelsko gorivo je vpliv temperature primarnega zraka na izpuste CO in THC zanemarljiv. Znaten vpliv temperature primarnega zraka oziroma termodinamskega cikla je razviden tudi v primeru izpustov NOx. Ti se povečajo v regenerativnem ciklu, kjer hkrati postanejo odvisni tudi od temperature delovnih plinov pred vstopom v turbino tako za dizelsko gorivo kot tudi za inovativno lignocelulozno biogorivo. Izbira cikla pomembno vpliva tudi na depozite nezgorelega goriva na stenah zgorevalne komore, ki jih je moč opaziti le v enostavnem ciklu oziroma pri nizki temperaturi primarnega zraka, medtem ko se v regenerativnem ciklu količina teh depozitov močno zmanjša, kar ponovno nakazuje na ugoden vpliv visoke temperature primarnega zraka na izkoristek zgorevanja inovativnega goriva. Študija tako predstavlja ključno ugotovitev za uspešno uporabo predstavljenega inovativnega goriva v mikroturbinah. Uporaba predstavljenega principa delovanja je edini način za zagotovitev trajnega delovanja z nizkimi izpusti škodljivih snovi in ima zato visoko uporabno vrednost.
COBISS.SI-ID: 13804059
To je vabljen članek za posebno izdajo revije Ultrasonics Sonochemistry "Čiščenje z mehurčki". Objavili smo naše najnovejše delo z uporabo hidrodinamične kavitacijo za odstranjevanje zdravil, toksičnih cianobakterij, zelenih mikroalg, bakterije Legionella pneumophila in virusov iz vode in odpadne vode. Izkazalo se je, da se hidrodinamična kavitacija, podobno kot ultrazvočna kavitacija, lahko kaže v različnih oblikah, od katerih ima vsaka svoje značilnosti in mehanizme. To je bilo do sedaj zanemarjeno in je zato privedlo do slabe učinkovitosti tehnike. Pokazali smo, da je potreben ustrezen tip hidrodinamične kavitacije (ustrezen mehanizem odstranjevanja) za uspešno odstranjevanje različnih onesnaževal. Delo se kaže v več patentih (eden v Nemčiji in drugi v fazi prijave v ZDA) in nagradi za najboljšo inovacijo Univerze v Ljubljani.
COBISS.SI-ID: 3649871
Hibridni energetski sistem, delujoč na obnovljive vire energije, lahko služi kot otočni sistem za sočasno proizvodnjo toplote in električne energije. V članku smo primerjali sistema za proizvodnjo električne energije in toplote na fosilna goriva in na obnovljive vire energije z uporabo vodikovih tehnologij. Za namen numeričnega modeliranja simulacij smo uporabili referenčno gospodinjstvo na slovenski Obali. Z upoštevanjem geografske lege, razpoložljivosti obnovljivih virov energije, dinamičnih značilnic gradnikov sistema in ekonomskih karakteristik smo na podlagi simulacij določili optimalno zasnovo energetskega sistema. Za otočno gospodinjstvo smo privzeli porabo 11 kWh/dan, vršno urno porabo 3,8 kW in ekvivalent 660 litrov kurilnega olja za letno porabo toplote. Rezultati pokažejo, da je energijska oskrba takega gospodinjstva iz obnovljivih virov energije tehnično mogoča, vendar cenovno zahtevnejša kot sistem na fosilna goriva.
COBISS.SI-ID: 13637147