Termiska vätskor

Användningsområdena omfattar kylteknik, förbränning, förnybar energi och optimering av värme- och vätskesystem.

Värmeväxlare

Värmeväxlare definieras i stort sett som enheter som överför värmeenergi från en vätskeström till en annan utan direkt blandning. Det finns flera sätt att åstadkomma denna överföring, och det slutliga valet av värmeväxlare baseras på flera kriterier, bland annat prestanda, kostnad samt total storlek och fotavtryck. I många praktiska tillämpningar blir därför värmeväxlarens utformning avgörande för att uppnå högre termisk effektivitet och hållbarhet. I vår avdelning bedriver vi avancerad forskning för att utforska de grundläggande termiska och fluidiska egenskaperna i värmeväxlare för att optimera deras prestanda. Numeriska simuleringar med hög precision samt detaljerad validering används för att uppnå en heltäckande förståelse och därmed hjälpa industrin att utveckla sina produkter.

Den ökande efterfrågan på energieffektiva tekniker, som främst drivs av den globala energikrisen och växande miljöhänsyn, har krävt innovativa lösningar för att minska utsläppen över hela världen.

Mikrokanaler-viscoelastiska vätskor

Forskningen om mikrokanaler och viskoelastiska vätskor är avgörande för att öka vår förståelse av komplexa vätskebeteenden i mikroskaliga miljöer. Vårt primära fokus ligger på att genomföra numeriska simuleringar med hög precision av serpentinformade mikrokanalgeometrier för att utforska de komplicerade fenomen som drivs av polymerernas viskoelastiska egenskaper. På dessa skalor uppstår unika flödesbeteenden, såsom elastisk turbulens, vilket är avgörande för att förbättra blandnings- eller värmeöverföringseffektiviteten och kontrollen i olika mikrofluidiska tillämpningar. Dessa insikter har en betydande potential för praktiska användningsområden, inklusive medicinsk diagnostik, kylning av elektroniska komponenter och polymerbearbetning.

Vi har stor expertis när det gäller att förstå vätskeflöde, värmeöverföring och blandningsförmåga i små skalor. Genom att integrera avancerade simuleringar, inklusive DNS (Direct Numerical Simulations), med grundläggande principer för fluiddynamik, strävar vi efter att ge värdefulla insikter som förbättrar utformningen och prestandan hos mikrofluidiksystem. Vårt arbete stöder utvecklingen av effektivare och mer innovativa lösningar inom olika branscher.

Avancerade kyltekniker

Avancerad kylteknik är avgörande för att kontrollera värmeöverföringen i högpresterande system som jetmotorer, gasturbiner och avancerad elektronik. Vår expertis ligger i simuleringar med hög precision, inklusive DNS (Direct Numerical Simulation) och LES (Large Eddy Simulation) av sådana tekniska miljöer. Detta numeriska tillvägagångssätt fördjupar vår grundläggande förståelse för den komplicerade fysiken bakom vanliga kylmetoder som film- och impingementkylning, som är typiska för turbinblad, samt mikrokanalvärmeväxlare. Vi undersöker också effekterna av avancerade 3D-printade tillverkningstekniker, där den inneboende ytjämnheten dramatiskt kan påverka flödesbeteendet och värmeöverföringseffektiviteten.

Dessutom arbetar vi med att utveckla tillförlitliga och kostnadseffektiva RANS-modeller (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) som ger våra industripartners fysikaliskt baserade lösningar. Våra värdefulla insikter bidrar till att överbrygga klyftan mellan forskning och industriella behov, och stödjer utformningen av innovativa kyltekniker som uppfyller kraven i moderna turbiner. I takt med att området utvecklas utforskar vi också mer avancerade tekniker som termoakustisk kylning med infraljud, vilket banar väg för nästa generations värmehanteringslösningar.