GT-07 Matematisk modellering av spredning av ammoniakkgass

Motivasjon og relevans

Avkarbonisering av norsk skipsfart er et nøkkelsteg for å nå nullutslippsmålene satt for 2050. Grønn plattform-prosjektet Ammonia fuel bunkering network baner vei for innføring av ammoniakk (NH₃) i den norske maritime industrien. NH₃ er et nullutslippsdrivstoff med stort potensial til maritimt bruk; behovet for høy effekt og stor energitetthet gjør NH₃ spesielt godt egnet. Essensielt for innføringen av alle nye drivstoffer er sikkerhet. NH₃ er skadelig ved innånding, selv ved små konsentrasjoner. Det kreves derfor en god fysikk- og matematikk-forståelse av oppførselen til NH₃ ved et utilsiktet utslipp.

Bakgrunn

NH₃ har et kokepunkt på -33 °C og vil ved et utslipp raskt gå over i gassfase. Videre spredning av denne gassen er et sammensatt fenomen som kombinerer turbulent innblanding av luft, varmeovergang mellom luft og NH₃, vind og dråpedannelse. Dråpedannelse skjer når fuktig luft møter den kaldere NH₃ gassen. Denne utkondenseringen avgir varme, som bidrar til å senke tettheten på gassen, som igjen bidrar til oppdrift. Videre er NH₃ et hygroskopt stoff, som betyr at det lett binder seg til vann. Hvordan disse mekanismene samspiller og påvirker spredning av NH₃ i terrenget er enda ikke godt nok forstått. Dette kan utforskes ved CFD-modellering som tar inn de ulike mekanismene som sub-modeller. Dette krever god forståelse for den underliggende fysikken og implementering
av matematiske modeller.

Oppgave

Nøkkelord: fysikk, termodynamikk, fluiddynamikk, matematisk modellering, programmering.

Arbeidet knyttes til videreutvikling og testing av en CFD-modell som er under utvikling ved SINTEF Energi. Kandidaten forventes å sette seg inn i hvordan modellen fungerer, gjøre endringer i modellen og kjøre utvalgte case. Det er en fordel om arbeidet kan videreføres i en prosjekt- og masteroppgave.

Oppgaven består i å:

• Sette seg inn i prototype CFD-modell (utviklet i OpenFOAM)
• Utføre spesifiserte tester av koden og kjøre case
• Implementere (eventuelle påkrevde) endringer i modellen

Oppgaven knyttes til prosjektet MaritimeNH3 – Enabling implementation of ammonia as a maritime fuel ved SINTEF Energi.

Prosjektet Nettverk for bunkring av ammoniakk til bruk i skipsfart er det overordnede grønn plattform-prosjektet.

Forutsetninger

Kandidaten til sommerforskerstillingen bør ha interesse for modellering og programmering, og med fordel interesse for fag som termodynamikk, fluiddynamikk og numerikk. Det er en fordel (men ikke påkrevd) om kandidaten har kjennskap til Python, Git, LaTeX og Linux.

Hovedveileder: Hans L. Skarsvåg

Medveileder: Lars Hov Odsæter

Slik søker du

Søknad, CV og karakterutskrifter lastes opp der du søker.

Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil tre sommerjobber. Om du søker på flere sommerjobber sender du en samlet søknad. Jobbnummer for de ønskede jobbene legges som overskrift i søknadsteksten i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...). Vi gjør oppmerksom på at søkere kan vurderes for andre sommerjobber enn de har søkt på.

Aktuelle kandidater vil bli kontaktet fortløpende. Vi oppfordrer deg derfor til å søke tidlig.

Søknadsfrist er 1. november kl 23.59. 

Du sender din søknad her

Se alle sommerjobber i SINTEF Energi