Til hovedinnhold
Norsk English

GT-13 Rørstrømningsmodell for lavkarbon- og karbonfrie fluider med fleksibelt brukergrensesnitt

Rørstrømningsmodell med fleksibelt brukergrensesnitt for beregning av trykktap, varmelekkasje og fordampningstap for lavkarbon- og karbonfrie fluider

Kontaktperson

Rørstrømningsmodell for lavkarbon- og karbonfrie fluider
Rørstrømningsmodell for lavkarbon- og karbonfrie fluider

Motivasjon og relevans

Fleksible og flytende overføringssystemer basert på kompakte løsninger med korrugerte slanger kan senke terskelen for å etablere infrastruktur for transport av ulike flytende gasser. Flytende naturgass (LNG) kan erstatte mer karbonintensive energibærere for å redusere CO2-utslipp i transport, industri og kraftproduksjon. Ammoniakk brukt som brensel kan potensielt eliminere alle CO2-utslipp dersom produksjonen kombineres med CO2-fangst eller fornybar kraft. CO2 kan skilles ut og fanges inn fra ulike industrielle prosesser og transporteres i kald, flytende form til infrastruktur for permanent lagring. Dermed kan flytende overføringssystemer også bidra til å senke terskelen for lokale CO2-fangstprosjekter.

Bakgrunn

Det finnes generelt lite sikker kunnskap og informasjon om friksjon og ulike faktorers påvirkning på trykktap for strømning av kryogene/kalde fluider gjennom korrugerte, fleksible rør. Det korrugerte rørprofilet så vel som betydelig varmeinnlekking fra omsluttende vann og luft kan påvirke friksjonen gjennom ulike mekanismer, og det er generelt store sprik mellom tilgjengelige testresultater og beregningsmodeller. Kjennskap og sikre beregninger av friksjonsfaktor er avgjørende for å kunne dimensjonere et overføringssystem for en gitt kapasitet.

En regneark-basert systemmodell har blitt utviklet for å kunne beregne de totale fordampningstapene til systemet. Denne modellen omfatter både en representasjon av den korrugerte delen av rørsytemet, samt flere andre prosesskomponenter.

Oppgave

Denne oppgaven består i å skape et bedre, mer fleksibelt og brukervennlig grensesnitt for den regneark-baserte beregningsmodellen som simulerer tilstanden til flytende gasser mellom lagertanker. Modellen beregner tilstanden ved å estimere for eksempel trykktap fra hydraulisk motstand og entalpiøkning fra varmeinnlekking fra omgivelsene. Tilstanden ved innløpet til mottakstanken er en funksjon av alle endringer gjennom prosessen, dvs. gjennom komponenter som pumpe, vertikale og horisontale rørsegmenter, fleksible flytende slanger, kontroll- og mottrykksventiler m.m. Ut fra denne tilstanden beregnes mengden gass som oppstår i mottaksenden i form av fordampningstap som følge av trykktap og varmeinnlekking. Gassen kan transporteres i motsatt retning av væsken i en egen returledning, dvs. i retning reservoartanken.

Det kan være behov for å endre strukturen til prosessen som regnearksmodellen representerer. For at slike endringer skal kunne gjøres effektivt er det behov for å øke fleksibiliteten til modellen gjennom å muliggjøre endringer i topologien, dvs. prosesstrukturen, rekkefølgen på komponentene og evt. antallet komponenter. Oppgaven vil derfor ha fokus på å videreutvikle systemmodellen ved hjelp av Visual Basic for Applications (VBA) eller andre egnede programmeringsspråk.

Oppgaven består i å:

  • Sette seg inn i den regneark-baserte simuleringsmodellen for overføring av flytende gasser
  • Foreslå en metode og et rammeverk for videreutvikling av modellens fleksibilitet og brukergrensesnitt
  • Gjøre verktøyet mer fleksibelt gjennom muligheten for å endre topologien i prosessen ved hjelp av valgt metode/rammeverk
  • Lage et brukervennlig grensesnitt som i størst mulig grad visualiserer prosessens utforming og resultater fra simuleringen

Oppgaven knyttes til prosjektet "Flexible Marine Infrastructure for Future Energy Value Chains", et innovasjonsprosjekt som gjennomføres av ECONNECT Energy og SINTEF Energi.

Forutsetninger

Kandidaten til sommerforskerstillingen bør ha interesse for modellering og programmering, og med fordel interesse for fag som termodynamikk, fluidmekanikk, strømningslære og lignende.

Medveiledere: David Berstad og Trond Andresen

Slik søker du

Søknad sendes til: 

Vi trenger søknadstekst, CV og karakterutskrifter samlet i ett pdf-dokument. Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil 3 sommerjobber. Om du søker på flere jobber sender du en samlet søknad.

I tittel-/subjectfeltet skriver du navnet ditt og jobbnummeret på de sommerjobbene du søker på. Søker du på flere ber vi deg skrive jobbnumrene i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...)

Søknadsfrist er 14. mars kl 23.59, aktuelle kandidater vil bli kontaktet fortløpende. Vi oppfordrer deg derfor til å søke tidlig.


Se alle sommerjobber i SINTEF Energi her.