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Nome da bolsa de estudos / programa

Tecnologia de compressão de CO2 eficiente e inovadora para geração de eletricidade de carbono neutro



Descrição Importante
A Lei de Mudanças Climáticas de 2008 [1] estabelece uma meta vinculativa de 80% de corte das emissões de gases de efeito estufa até 2050 (em comparação aos níveis de 1990). Uma estratégia chave para alcançar este objectivo ambicioso é a electricidade? Cação de transporte e indústria, assumindo que a produção de electricidade pode ser praticamente descarbonizado [2]. Para ter sucesso, carvão? Centrais vermelhas gás e terá de ser equipado com tecnologia de captura e armazenamento (CCS) de carbono. CCS é uma tecnologia relativamente madura nas indústrias de petróleo e gás para a recuperação avançada de petróleo, mas não está neste momento economicamente viável quando aplicado a geração de energia. O custo de CCS em uma usina de energia de carvão pulverizado com uma amina? Captura baseado representaria cerca de 25% da potência nominal da planta, da qual captura de CO2 e conta compressão para 15% e 10%, respectivamente [3]. Enquanto o custo de captação de CO2 está diminuindo, comprimindo o CO2 para o seu estado supercrítico (seu estado termo-dinâmico nas cavidades geológicas onde está a ser armazenado) continua a ser um grande desafio, e os custos são definidos para cada vez mais dominam.
Um desafio chave na compressão de CO2 está relacionada com os aspectos especi? C da aerodinâmica do compressor. O projeto oferece para investigar e superar alguns aspectos básicos da física? Ow envolvidos em um projeto compressor novo, potencialmente reduzir para metade os custos de compressão de CO2 [4]. Projetos de compressores clássicos são signi cativamente desafiado pelas exigências de compressão rigorosas para CCS, especialmente em relação ao ar: a velocidade do som em CO2 é signi cativamente reduzida, particularmente perto do ponto crítico termodinâmico, onde os efeitos de gás real deve ser contabilizada e ondas de choque? facilmente formar (o design é particularmente sensível às impurezas dentro do CO2 e dois? fase? ows). Uma abordagem promissora, robusto e romance é para explorar as propriedades de compressão de ondas de choque para comprimir o CO2, proporcionando instantaneamente altas taxas de pressão (substituindo até 12 etapas [4]), também o? Rando a possibilidade de preencher um? Sistema de recuperação de calor para produzir eletricidade. Esta abordagem poderia fazer CCS uma realidade comercial. No entanto, shockwave / interações da camada limite representar uma séria ameaça a esta solução devido às perdas indesejadas e comportamentos instáveis ​​que geram, signi? Significativamente prejudicando o e? Cia do compressor. O projecto centra-se sobre esta questão particular.
As propriedades do gás-dinâmica fundamentais da alta? Velocidade e CO2 turbulento perto de suas condições críticas termodinâmicas e sua interação com as ondas de choque são largamente inexplorado para que projetos de compressores atuais não voltar? Ect princípios fisicamente de som. O desenvolvimento de uma base física? Baseado em ferramentas de design vai ajudar a reduzir as incertezas atuais sobre o desempenho eo custo de compressão de CO2 [5]. A bolsa de estudo de doutorado faz uma contribuição importante para isso e tem os seguintes objectivos:
1) efeitos de gases reais em física de fluxo: ondas de choque e turbulência:
Descrever as propriedades fundamentais das camadas limite turbulentas e de alta velocidade em sub e CO2 supercrítico
Descreva a topologia? Ow da interação camada choque / limite e sua sensibilidade às condições de contorno
2) modelagem Turbulência em camadas limite de não-equilíbrio
Desenvolver uma abordagem LES modelado na parede para alcançar o melhor possível trade-off entre os custos de simulação e precisão
3) O controle de fluxo para compressão de CO2 eficiente
Propor e investigar possível? Abordagens de controle ow para mitigar perdas entropia / impulso dentro da interação


Elegibilidade e outros critérios
(Estudantes Worldwide)
Este projeto de pesquisa faz parte de uma série de projetos na instituição. Ele está em competição para o financiamento com um ou mais desses projetos. Normalmente, o projeto que recebe o melhor candidato será concedido o financiamento. Aplicações para este projeto são bem-vindos a partir de candidatos devidamente qualificados em todo o mundo. O financiamento pode estar disponível apenas para um conjunto limitado de nacionalidades e você deve ler o departamento completo e os detalhes do projeto para mais informações.


Prazo de inscrição
* 01 de fevereiro de 2013


Informações adicionais, e 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

Referências: [1] Lei de Mudanças Climáticas de 2008, do Departamento de Energia e Mudanças Climáticas | http://www.decc.gov.uk/
[2] O Plano de carbono (2011), do Departamento de Energia e Mudanças Climáticas | http://www.decc.gov.uk/ publications/
[3] O futuro do carvão (2007), MIT | http://web.mit.edu/coal/
[4] O passado, o presente eo futuro de compressão de CO2 (2012), Carbon Jornal de Captura, Sep? Outubro 2012, edição 29
[5] compressão de CO2 para a captura habilitado sistemas de energia (2009) |? Http://hdl.handle.net/1721.1/46616
[6] Touber & Sandham (2011), Jornal de Mecânica dos Fluidos, vol. 671, pp 417? 465

Até 10 studentships Grantham-financiados estarão disponíveis a partir de outubro de 2013, para os novos alunos. Studentships cobrir home / taxas e bolsa por três anos da União Europeia e está aberto para o Reino Unido e os candidatos da UE, bem como os candidatos estrangeiros que seria capaz de pagar a diferença entre casa e taxas no exterior. Mais pormenores sobre as taxas a pagar pelos estudantes estrangeiros estão disponíveis no site do Colégio ( http://www3.imperial.ac.uk/registry/studentfinancialsupport/tuitionfees ).


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