Projectes de recerca competitius finançats per entitats externes
THE MARPCM MICROGRAVITY EXPERIMENT-URIV
Acrònim
MARPCM-URIV
Títol projecte
THE MARPCM MICROGRAVITY EXPERIMENT-URIV
Referència externa
PCI2024-155034-2
Descripció/abstract
Esta propuesta se enmarca dentro del proyecto de la Agencia Espacial Europea: Marangoni in Phase Change Materials (MarPCM) que fué aprobado por ESA y NASA y programado para su implementación en la Estación Espacial Internacional (ISS) para el 2026 (fecha aproximada). Dentro de este proyecto se planteará un estudio numérico tridimensional del comportamiento de sistemas PCM (Phase Change Materials) tanto en condiciones terrestres como microgravitatorias. Remarcar que la simulación numérica es el único instrumento del que se dispone para proporcionar información previa en condiciones no gravitatorias y predecir el comportamiento de estos sistemas antes de la realización del experimento en la ISS. Las simulaciones realizadas en condiciones de gravedad terrestre se correlacionarán con los resultados experimentales obtenidos por el grupo de la Universidad de Mondragón para validar a priori los resultados en cualquier tipo de entorno gravitatorio. Por tanto, este trabajo propone apoyar el mencionado experimento efectuando un estudio numérico paramétrico de la dinámica tridimensional de sistemas PCM en geometrías propuestas en el proyecto ESA MarPCM. En este estudio se considerarán diferentes situaciones en las que intervendrán cambios tanto en el gradiente de temperatura como en las relaciones de aspecto longitudinales y transversales en contenedores tipo caja y cilindro. Como es sabido, los cambios en el gradiente térmico se reflejarán en cambios en la magnitud de la convección Marangoni generada en la superficie libre. Los cambios en la relación de aspecto longitudinal influirán también en la convección Marangoni dado que el gradiente térmico establecido será diferente para diferentes relaciones de aspecto. Así mismo, se estudiará el impacto que la relación de aspecto transversal, en celdas paralelepipédicas, genera en el flujo. En todos los casos se analizará también la eficiencia de la extracción de calor, seleccionando las condiciones óptimas para dicha extracción. Adicionalmente se simularán otras geometrías, como por ejemplo dominios trapezoidales, al objeto de incrementar la superficie de la interfase sólido-líquido optimizando la velocidad de cambio de fase y por tanto la rapidez y efectividad en la extracción de calor. Trabajos previos de nuestro grupo de investigación relacionados con experimentos de mecánica de fluidos llevados a cabo en la ISS, han revelado la importancia de la caracterización del entorno vibratorio para detectar perturbaciones acelerométricas, tipo reboosting, que pudieran influir en los resultados. Por lo tanto, en este trabajo se abordará también el impacto de dichas vibraciones en la dinámica del sistema PCM, utilizando tanto geometría paralelepipédica como cilíndrica. A este respecto, mencionar que en colaboración con los grupos de la Universidad politécnica de Madrid (EUSOC: Centro Español de Atención y Operación al Usuario) y de la Universidad de Mondragón, se analizará el entorno vibratorio de todos los experimentos del futuro proyecto MarPCM programados en la Estación Espacial aplicando técnicas de procesado digital de señales desarrolladas por nuestro grupo.
Entitat finançadora
MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES
Import concedit
56.250,00 €
Logos
Convocatòria
Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2024-2027. Programa Estatal para afrontar las prioridades de nuestro entorno, Subprograma Estatal de Internacionalización. Ayudas directas del año 2024a proyectos de investigación seleccionados en las convocatorias competitivas internacionales y acciones concertadas internacionales de carácter científico técnico en el marco de actuaciones de Proyectos de Colaboración Internacional.
Data inici
01-12-2024
Data fi
30-11-2027
Departament/IP
Química Física i Inorgànica/GAVALDÀ MARTÍNEZ, JOSEFA
