Proyectos de investigación competitivos financiados por entidades externas
Análisis de la dinámica de fusión para materiales PCM bajo condiciones terrestres y de microgravedad. Caracterización del entorno vibratorio del experimento ISS/MarPCM
Acrónimo
AMDVib
Título proyecto
Análisis de la dinámica de fusión para materiales PCM bajo condiciones terrestres y de microgravedad. Caracterización del entorno vibratorio del experimento ISS/MarPCM
Referencia externa
PID2023-149539NB-C32
Descripción/abstract
El presente proyecto es una continuación directa del subproyecto Estudio numérico y experimental de sistemas NEPCM bajo condiciones
terrestres y espaciales. Caracterización del entorno vibratorio (PID2020-115086GB-C32 ) incluido en el proyecto coordinado Enhancing
heat Transfer in PCM devices:Marangoni convection and other strategies . Así mismo se enmarca en el 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 para el 2026.
Los objetivos alcanzados por el subproyecto anterior incluyeron el desarrollo específico de modelos numéricos tridimensionales en
entorno OpenFOAM, así como el estudio teórico/computacional del impacto del entorno vibratorio de la ISS durante experimentos de
cambio de fase. Estos modelos se aplicaron para el caso de las geometrías paralelepipédicas y cilíndricas para materiales puros. Es en
esta línea en la que se enmarcan los objetivos del presente subproyecto y que pretenden, por una parte, profundizar en los diferentes
aspectos ya anteriormente mencionados y por otra, aportar nuevas estrategias para un mejor uso de los PCM en la tecnología
aeroespacial.
En particular se propone efectuar un estudio numérico paramétrico de la dinámica tridimensional en geometrías tipo MarPCM (caja y
cilindro) para materiales puros. Esta dinámica tridimensional es completamente novedosa para el caso del proceso de fusión de los
materiales utilizados en el experimento 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 todos los casos se analizará
también la eficiencia de la extracción de calor, seleccionando las condiciones óptimas para dicha extracción. Como extensión a este
análisis tridimensional del problema se considerará el efecto de un ciclo completo (sólido/líquido/sólido) o de múltiples ciclos, con el fin de
investigar su aplicabilidad real para la extracción continua de calor de una fuente. Por otra parte, se propone detectar y analizar los
cambios en la dinámica del flujo para el caso de mezclas binarias, teniendo en cuenta la relevancia del efecto Soret, al comparar los
resultados con los asociados a materiales puros.
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 que pudieran influir en
los resultados. Por lo tanto, este subproyecto en colaboración con el E-USOC (Centro Español de Atención y Operación al Usuario),
aplicará todas las técnicas de procesado digital de señales desarrolladas en el anterior subproyecto para la vigilancia vibratoria durante
todos los experimentos del futuro proyecto MarPCM.
Entidad financiadora
MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES
Entidad financiadora
25.000,00 €
Logos
Convocatoria
Convocatoria de tramitación anticipada para el año 2023 del procedimiento de concesión de ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento» y a actuaciones para la formación de personal investigador predoctoral asociadas a dichos proyectos, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023.
Fecha inicio
01-09-2024
Fecha fin
31-12-2027
Departamento/IP
Química Física i Inorgànica/GAVALDÀ MARTÍNEZ, JOSEFA; MASONS BOSCH, JAIME
