Modellering av turbulent förbränning av magra kolfria blandningar

Forskningsprojekt, 2024 – 2027

Projektet syftar till att bygga upp vetenskaplig och teknisk kunskap och kompetens för att bidra till en omställning till ett långsiktigt hållbart, flexibelt och helt förnybart energisystem med nettonollutsläpp av växthusgaser.För att kunna uppfylla framtida lagkrav rörande ultra låga emissioner (särskilt, nettonollutsläpp av växthusgaser) kombinerat med en högeffektiv förbränningsteknologi och för att säkerställa en uthållig tillväxt för svensk industri krävs radikalt nya tekniska lösningar. För att utveckla sådana lösningar och för att kunna tillverka miljövänliga och högeffektiva förbränningsmotorer behöver fordons- och gasturbinindustrin tillgång till icke-stationära flerdimensionella numeriska simuleringsverktyg. För att ett simuleringsprogram skall kunna bli ett värdefullt verktyg inom FoU behövs inte bara en effektiv beräkningsmjukvara utan även djup förståelse för fysikaliska mekanismer som styr förbränningshastighet och utsläpp.För att uppnå detta föreslås detta projekt som syftar till att utveckla en prediktiv och effektiv modell för CFD-forskning om turbulent förbränning av väte. Modelleringen kommer att utforska grundläggande problem som starkt utmanar förbränningsforskare. Det problemet består av de stora effekterna av skillnader i de molekylära transportkoefficienterna i magra väte-luft blandningar på den turbulenta förbränningshastigheten.  Alltså syftar projektet ännu mer specifikt till att fördjupa förståelsen för dessa effekter och att utveckla och validera prediktiva modeller av dem.Eftersom skillnader i de molekylära transportkoefficienterna är måttlig i flammor av fossila bränslen spelar dessa effekter en mindre roll vid turbulent förbränning av fossila bränslen. Men då skillnader i de molekylära transportkoefficienterna är mycket större i magra väte-luft flammor krävs djup förståelse för dessa effekter för FoU av nya flexibla, miljövänliga och högeffektiva gasturbinbrännkamrar och fordonsmotorer som drivs av ett förnyelsebart bränsle som väte.