Til hovedinnhold

163-6 Trygg CO2-transport

163-6 Trygg CO2-transport

Rask trykkavlastning av CO2-rør – modellering og eksperimenter

Trykkavlastning av et 200 m langt rør.
Trykkavlastning av et 200 m langt rør. Temperatur plottet mot tid for posisjonen 195 m fra utløpet (som er 5 m fra den stengte enden). Eksperimentelle data sammenliknet med våre CFD-beregninger med to forskjellige varmeovergangsmodeller. Legg merke til at bare en av beregningene forutsier at det skal oppstå CO2 i fast form (tørris).

Motivasjon og relevans

Framtidens energisystem vil være basert på fornybare energikilder, men i flere tiår framover vil vi være avhengige av fossile kilder, som gir utslipp av klimagassen CO2. I tillegg er det betydelig og uunngåelig CO2-produksjon i viktige industriprosesser. Derfor må vi lage et system for fangst, transport og lagring av CO2 (CCS). Denne sommerjobben er ett bidrag til det.

Bakgrunn

CO2 fanget fra industrielle prosesser kan lagres trygt i undergrunnen. I Norge finnes de mest aktuelle reservoarene på kontinentalsokkelen. CO2-en må transporteres dit helt eller delvis i rør, og trykket i rørene vil være høyt. Hvis det oppstår en sprekk, vil man få en voldsom utstrømning med et tilsvarende voldsomt trykkfall som vil spre seg i fluidet i røret. I slike situasjoner ønsker man å unngå et løpende brudd. Om et brudd blir løpende eller stanser, avhenger av hastigheten og størrelsen på trykkfallet sammenliknet med styrken på røret og hastigheten av selve bruddet.

For å dimensjonere og drive CO2-transportsystemer trenger man blant annet modeller som nøyaktig kan beskrive strømning, trykkavlastning og faseovergang av CO2. Ved avdeling Gassteknologi er det under utvikling en numerisk modell for transport av en flerfase flerkomponent-blanding. Denne vil bli brukt i oppgaven. I tillegg er det under bygging et avansert eksperimentelt oppsett for å validere modellen. Data fra herfra vil også bli brukt i oppgaven.

Veiledningen vil tilpasses kandidatens fagbakgrunn, og denne sommerjobben vil kunne gi en «flying start» på en prosjekt- og master-oppgave innen samme emne. Kandidater bes angi interesse for dette.

Skissen viser det 60 m lange trykkavlastningsrøret på taket av de Varmetekniske Laboratorier på Gløshaugen.

Oppgaven består i

  • Å sette seg inn i problemstillingen.
  • Å utføre parameterstudier med modellen.
  • Å analysere eksperimentelle data og validere modellen.
  • Hvis det passer i den eksperimentelle planen, delta i utførelsen av eksperimentene.
  • Å skrive en rapport.
  • Å holde en kort presentasjon av resultatene.

For mer informasjon

Forutsetninger

  • Interesse for fluiddynamikk og termodynamikk.
  • Interesse for numeriske metoder.
  • Interesse for målemetoder.
  • Kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i) Fortran 90/95

Medveiledere:  Morten HammerHan Deng og  Anders Austegard

Søknadsfristen er utgått.