Thesis supervisor: Gergely Kristóf
Location of studies (in Hungarian): BME Áramlástan Tanszék Abbreviation of location of studies: ÁT
Description of the research topic:
a.) Előzmények: Kémiai reaktorok modellezésénél megszokott, hogy a mikroskálás anyagi és entalpia mérlegegyenleteket átlagolva, pl. a reaktor hossza mentén integrálva (csőreaktor) vagy a teljes reaktor térfogatra integrálva (folytonos kevert tartály) alkalmazzák. Ezek a modellek azonban csak korlátozottan alkalmazhatóak, például ha a hőmérséklet- és koncentrációgradiensek egy irányba mutatnak és a konvektív anyagáramhoz képest a diffúzió elhanyagolható. Komplexebb reaktív áramlások vizsgálatához ennél részletesebb numerikus áramlástani (Computational Fluid Dynamics, CFD) modelleket alkalmaznak, például a Navier-Stokes egyenlet alkalmazásával, ezek számítási igénye azonban a korábbiakat jelentősen meghaladja. [1-3]
b.) A kutatás célja: Áramlástani modell fejlesztése a kémiai reaktorok teljesítményjellemzőinek hatékony erőforrás-használat melletti előrejelzéséhez és optimalizálásához.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye: 1. év: Irodalomkutatás. Létező módszerek és modellek áttekintése, tesztelése. Dimenzióanalízis, próbaszámítások. Kísérleti validációs lehetőségek áttekintése. 2. év: Modell-fejlesztés, a kémiai reaktor termohidraulikai és geometriai paramétereinek hatásának vizsgálata a kitermelési trendekre, kísérleti validáció. Publikáció. 3. év: Javaslat kidolgozása kémiai reaktorok optimalizációjára. Az eredmények kiértékelése és összefoglalása. Publikáció, disszertáció készítése.
d.) Szükséges eszközök: A kutatáshoz szükséges szoftverek és számítógépes háttér rendelkezésre áll. A mérőberendezések megépítését a Furukawa Electric Technológiai Intézet Kft. támogatja.
e.) Várható új tudományos eredmények: Kémiai reaktorok jellemzőinek feltárása. Új modellezési módszerek kidolgozása, melyek hatékony erőforrás-használat mellett lehetővé teszik a kémiai reaktorok teljesítményjellemzőinek előrejelzését és optimalizálását.
f.) Irodalom:
[1] Hugo A. Jakobsen: Chemical Reactor Modeling, Springer, 2008.
[2] Robert J. Kee, Michael Elliott Coltrin, Peter Glarborg: Chemically Reacting Flow Theory and Practice, Wiley, 2003.
[3] Kleijn, C. R., Dorsman, R., Kuijlaars, K. J., Okkerse, M. & van Santen, H. Multi-scale modeling of chemical vapor deposition processes for thin film technology. J. Cryst. Growth 303, 362–380 (2007).
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2015-05-13
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
