Dr hab. inż. Magdalena Nemś otrzymała grant w ramach programu Opus od Narodowego Centrum Nauki.

Opus to konkurs o szerokiej formule, w którym o finansowanie projektów badawczych z zakresu badań podstawowych mogą ubiegać się badacze na każdym etapie kariery naukowej, niezależnie od wieku i poziomu doświadczenia. Dzięki otrzymanemu grantowi mogą zbudować duże zespoły badawcze, realizować projekty wykorzystujące wielkie międzynarodowe urządzenia badawcze, a także podjąć współpracę z partnerami zagranicznymi. 

W 27. edycji granty otrzymało 357 projektów o wartości ponad 603,6 mln zł, a w gronie dziewięciu osób z naszej uczelni znalazła się dr hab. inż. Magdalena Nemś, prof. uczelni, której na projekt nt. „Badanie wpływu przestrzennej struktury porowatej na wymianę ciepła w wysokotemperaturowym wymienniku ciepła wytworzonym w technologii przyrostowego druku 3D” przynano kwotę dofinansowania w wysokości 1 269 995 zł.

Rozwijające się technologie przyrostowego druku 3D w metalu dają nowe możliwości tworzenia skomplikowanych konstrukcji i struktur, które dotychczas nie były możliwe do osiągnięcia przy zastosowaniu tradycyjnych technik obróbki. W swoim projekcie prof. Magdalena Nemś zaproponowała zaprojektowanie oraz wykonanie wysokotemperaturowego, rurowego wymiennika ciepła, który będzie posiadał porowatą strukturę wewnętrzną i będzie w całości wydrukowany na drukarce 3D z aluminium, a w końcowej części projektu również ze stali.

Wymiennik posłuży jako absorber w parabolicznym kolektorze słonecznym, który pozwala na osiąganie temperatury powyżej 220°C dzięki koncentracji wiązki promieniowania słonecznego. Czynnikiem roboczym w układzie będzie powietrze.

Dotychczasowe wyniki prac badawczych wskazują na dużą poprawę sprawności cieplnej wymiennika rurowego, po zastosowaniu dodatkowych żeber. Jest to szczególnie istotne przy specyficznej wymianie ciepła w koncentratorach słonecznych, gdzie tylko połowa wymiennika jest nagrzewana do wysokich temperatur, a powszechnym problemem jest odbiór ciepła przez czynnik roboczy. Ze względu na to duża część zadań w projekcie będzie związana z przeanalizowaniem przeszło 100 różnych geometrii wewnętrznych absorbera, klasycznych żeber oraz struktur inspirowanych naturą. Dla wytypowanych rozwiązań zostanie wykonane modelowanie analityczne i numeryczne CFD. Ma to na celu określić wpływ danej geometrii na wymianę ciepła i procesy cieplno- przepływowe, w tym spadki ciśnienia spowodowane oporami przepływu. Dziewięć najlepszych struktur zostanie wydrukowanych i przebadanych eksperymentalne w celu walidacji modeli.

Projekt będzie realizowany przy wsparciu naukowców z ośrodka badawczego Plataforma Solar de Almeria w Hiszpanii.

Więcej informacji znajduje się na stronie Politechniki Wrocławskiej.