Thermohydraulik und Konvektionsprozessen von Flüssigmetall-, Flüssigkeits- und Gasströmungen
In energie- und wärmetechnischen Anwendung treten laminare und turbulente Gas- und Flüssigkeitsströmungen in unterschiedlichen Bauteilen und Komponenten auf. Detaillierte Kenntnisse über die Geschwindigkeits-, Druck, Dichte- und Temperatur- bzw. Konzentrationsfelder der hierbei stattfindenden Strömungs- und Konvektionsprozesse sowie die Interaktion mit Strukturmaterialien bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen sind entscheidend für innovative Neuentwicklungen und energieeffiziente Designs von Groß- und Kleinkomponenten für den Einsatz in solarthermischem und nuklearem Umfeld.
Für die experimentelle Untersuchung komplexer Strömungs- und Konvektionsvorgänge stehen uns am INR eine Vielzahl an Versuchsanlagen mit modernster Messtechnik zur Verfügung. Darüber hinaus verfügt die Guppe ASS über eine weitreichende Expertise in der numerischen Modellierung turbulenter Strömungen und konvektiven Wärmeübertragung. Die Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich
- Auslegung, Konstruktion, Konzeption und Instrumentierung von thermohydraulischen Versuchsanlagen mit Flüssigmetall, Salzschmelze oder konventionellen Fluiden als Wärmeträgermedium
- Entwicklung und Testbetrieb von wärmetechnischen Großkomponenten und Messequipment für Kreisläufe mit flüssigem Natrium als Wärmeträgermedium unter Hochtemperaturbedingungen, z. B. Hochtemperatur-Speicher für Solaranlagen, CSP-Receiver, Geschwindigkeitssensoren, …
- Experimentelle Untersuchungen und numerische CFD-Analyse von laminaren und turbulenten Strömungen mit Wärmetransportvorgängen
- Grundlagenuntersuchungen zu Thermohydraulik von strukturierten, thermisch hoch beanspruchten Oberflächen in Kühlkanälen, Wärmetauschern, Gas-Flüssigkeits-Rekuperatoren
- Validierung von CFD-Anwendungen für die Energietechnik
und werden u. a. in folgenden Projekten bearbeitet:
Fluiddynamik von Flüssigmetallen und ihre Auswirkungen auf Materialeigenschaften
Hochtemperatur-Speicher für Solaranlagen
Adaptiven Strömungsbeeinflussung zur Wärmeübergangsoptimierung