Project

Gewikkelde composiet drukvaten voor de opslag van waterstofgas: Nieuwe simulatie modellen en testmethoden.

Code
11P3A24N
Looptijd
01-11-2023 → 31-10-2027
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Computer aided engineering, simulation and design
    • Energy storage
    • Polymer composites
    • Destructive and non-destructive testing of materials
Trefwoorden
Composiet drukvaten Waterstofgasopslag Analytische en numerieke simulatiemodellen
 
Projectomschrijving

Het veilig opslaan van waterstofgas in composiet drukvaten is een essentiële stap in de transitie naar een waterstof economie, die ondersteld wordt een significante rol te spelen in het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. De vereiste werkdruk voor de opslag van waterstofgas is ongeveer 700 bar. Om die reden is het cruciaal om het mechanisch gedrag van gewikkelde composiet drukvaten onder verschillende belastingsgevallen accuraat te beschrijven. Daarom zal in dit doctoraatsvoorstel een analytische en numerieke modelleringsstrategie uitgewerkt worden die voorspellende simulaties kan doen. Dergelijke modellen zijn onvoldoende ontwikkeld in de state-of-the-art en kunnen ook toekomstige optimalisering bevorderen. Lineair elastisch materiaalgedrag wordt beschouwd als het startpunt, maar zal snel worden uitgebreid door het toevoegen van schademodellering voor zowel statische (barstdruk) als vermoeiing belastingsgevallen. Verder zal de invloed van fabricage defecten, zoals residuele spanningen, het effect van luchtinsluitsels, en variërende vezel volumefracties geïntegreerd worden in de gegenereerde modellen. Bovendien zullen nieuwe testmethoden uitgewerkt worden die het testen van drukvaten op ware schaal gedeeltelijk kunnen vervangen, en tegelijk representatief zijn voor de complexe spanningstoestand in de werkelijke drukvaten. Als laatste stap zullen de ontwikkelde modellen gekalibreerd en gevalideerd worden met experimentele data.