Project

Experimenteel onderzoek naar twee-fase expansie met optisch toegankelijke volumetrische machines

Looptijd
01-11-2020 → Lopend
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Energy conversion
    • Heat transfer
    • Thermodynamic processes
    • Fluid mechanics and fluid dynamics
Trefwoorden
thermodynamica twee-fasige expansie organische rankine cyclus volumetrische expanders
 
Projectomschrijving

Tweefase expansie komt voor in verschillende toepassingen en in veel gevallen kan het de efficiëntie van een systeem vergroten. De performante van een Organische Rankine cycli (ORC), een gekende technologie om warmte op lage temperatuur om te zetten in elektriciteit, kan potentieel sterk verhoogd worden door gebruik van tweefase expanders. Voor deze aangepaste cyclus, ook wel een trilaterale cyclus (TLC) genoemd, kan het uitgangsvermogen tot wel 30% groter zijn dan de huidige technologie. De grootste uitdaging is echter de ontwikkeling van efficiënte expanders die werken met een vloeistof-dampmengsels (tweefasenmengsels) tijdens expansie. Volumetrische expanders worden geschikt geacht, maar tot nu toe zijn er weinig tot geen experimentele resultaten gekend. Verder is er geen model dat de prestaties onder tweefase expansie kan voorspellen. In dit onderzoeksvoorstel zal het expansieproces experimenteel worden geanalyseerd in een optisch toegankelijke kamer met variabel volume. Een model van de tweefasen expansie wordt voorgesteld, specifiek gericht op het beschrijven van de grenseffecten tussen de vloeistof-dampfase. Verschillende werkvloeistoffen en snelheidsprofielen van de expander worden opgenomen in het model. Het nieuwe model zal worden gebruikt om een eerste ontwerp te maken van een twee-fase expander om zo accuraat de performantie van een TLC te kunnen begroten.