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Nom de la bourse / programme

Technologie efficace et roman compression du CO2 pour la production d'électricité neutre en carbone



Description Important
Le Climate Change Act 2008 [1] fixe un objectif juridiquement contraignant de réduire de 80% les émissions de gaz à effet de serre d'ici 2050 (par rapport aux niveaux de 1990). Une stratégie clé pour atteindre cet objectif ambitieux est l'électricité? Cation de transport et de l'industrie, en supposant que la production d'électricité peut être virtuellement décarbonisée [2]. Pour réussir, le gaz et les centrales au charbon? Rouges devront être équipés de capture et stockage (CCS) de la technologie carbone. Le CSC est une technologie relativement mature dans les industries du pétrole et du gaz pour la récupération assistée du pétrole, mais n'est actuellement pas économiquement viable lorsqu'il est appliqué à la production d'électricité. Le coût de la CSC dans une usine de charbon puissance pulvérisé avec une amine? Capture à base représenterait environ 25% de la puissance nominale de l'usine, dont la capture de CO2 et compte de compression pour 15% et 10%, respectivement [3]. Alors que le coût de la capture du CO2 diminue, la compression du CO2 à l'état supercritique (son état thermo-dynamique dans les cavités géologiques où il doit être stocké) continue d'être un défi majeur, et les coûts sont mis à dominer de plus en plus.
Un défi majeur à la compression du CO2 est liée à des aspects spéci? C de l'aérodynamique des compresseurs. Le projet propose d'enquêter et de surmonter certains aspects fondamentaux de la physique? Ow impliqués dans une nouvelle conception du compresseur, réduisant ainsi de moitié les coûts de compression de CO2 [4]. Conceptions de compression classiques sont signi significative contestée par les exigences de compression strictes pour le CSC, en particulier par rapport à l'air: la vitesse du son dans le CO2 est signi significative réduite, en particulier près du point critique thermodynamique, où les effets réels de gaz doivent être comptabilisées et des ondes de choc? former facilement (la conception est particulièrement sensible aux impuretés dans le CO2 et deux phases? ux?). Une approche prometteuse, robuste et roman est d'exploiter les propriétés de compression d'ondes de choc à la compression du CO2, fournissant instantanément des rapports de pression élevés (en remplacement de moins de 12 étapes [4]), également o? ERing la possibilité de remplir un système de récupération de chaleur des déchets? à produire de l'électricité. Cette approche pourrait rendre le CSC devienne une réalité commerciale. Cependant, les interactions / couche limite shockwave constituent une grave menace pour cette solution en raison des pertes non désirées et les comportements instables qu'ils génèrent, signi? Significative compromettent l'e? Cacité du compresseur. Le projet met l'accent sur cette question particulière.
Les propriétés dynamiques de gaz-fondamentaux de haut? Vitesse et CO2 turbulent près de ses conditions critiques thermodynamiques et son interaction avec les ondes de choc sont largement inexploré de sorte que les conceptions de compresseurs actuels ne sommes pas? Ect principes physiquement sonores. Développement d'une base de la physique? Base pour les outils de conception permettra de réduire les incertitudes actuelles sur la performance et le coût de la compression du CO2 [5]. La bourse d'études de doctorat apporte une contribution importante à cela et a les objectifs suivants:
1) les effets de gaz réels sur la physique de flux: ondes de choc et turbulence:
Décrire les propriétés fondamentales de la couche limite turbulente et haute vitesse à sous et CO2 supercritique
Décrire l'? Topologie ow de la couche d'interaction choc / limite et sa sensibilité aux conditions aux limites
2) Modélisation de la turbulence dans les couches limites de non-équilibre
Développer une approche LES mur modélisé pour obtenir le meilleur compromis possible entre les coûts de simulation et la précision
3) Le contrôle de flux pour la compression du CO2 efficace
Proposer et étudier possible? Approches ow-contrôle pour atténuer les pertes entropie / momentum dans l'interaction


Admissibilité et autres critères
(Étudiants du monde entier)
Ce projet de recherche est l'un des un certain nombre de projets de cette institution. Il est en concurrence pour le financement d'un ou de plusieurs de ces projets. Habituellement, le projet qui reçoit le meilleur candidat se verra attribuer le financement. Les demandes pour ce projet sont les bienvenus à partir de candidats qualifiés dans le monde entier. Le financement ne peut être disponible à un nombre limité de nationalités et vous devriez lire le département complet et les détails du projet pour de plus amples informations.


Date limite d'inscription
* 01 Février 2013


Informations complémentaires et l'URL importante
http://hdl.handle.net/1721.1/46616
http://web.mit.edu/coal/
http://www.decc.gov.uk/
http://www.decc.gov.uk/publications/
http://www3.imperial.ac.uk/registry/studentfinancialsupport/tuitionfees

Références: [1] Loi sur le changement climatique 2008, ministère de l'Énergie et changements climatiques | http://www.decc.gov.uk/
[2] Le Plan de carbone (2011), ministère de l'Énergie et changements climatiques | http://www.decc.gov.uk/ publications/
[3] L'avenir du charbon (2007), MIT | http://web.mit.edu/coal/
[4] Le passé, le présent et l'avenir de compression du CO2 (2012), la capture du carbone Journal, sept.? Oct. 2012, numéro 29
[5] compression du CO2 pour la capture permis aux systèmes de puissance (2009) |? Http://hdl.handle.net/1721.1/46616
[6] Touber & Sandham (2011), Journal of Fluid Mechanics, vol. 671, pp 417? 465

Jusqu'à 10 bourses Grantham financés seront disponibles à partir de Octobre 2013, pour les nouveaux étudiants. Bourses d'études couvrent home / frais et bourse de trois ans de l'UE et sont ouverts aux Royaume-Uni et candidats à l'UE, ainsi que les candidats d'outre-mer qui seraient en mesure de payer la différence entre la maison et les frais d'outre-mer. Plus de détails sur les taxes à payer par les étudiants d'outre-mer sont disponibles sur le site du Collège ( http://www3.imperial.ac.uk/registry/studentfinancialsupport/tuitionfees ).


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