Obiective principale
- Dezvoltarea sistemelor de testare și investigare a proprietăților materialelor utilizate în domeniul aplicațiilor criogenice.
- Dezvoltarea sistemelor de testare a proprietăților mecanice a materialelor în domeniul criogenic;
- Dezvoltarea unui stand pentru măsurarea conductivității termice a materialelor utilizate la temperaturi criogenice;
- Dezvoltarea sistemelor de testare a proprietăților tehnologice a aplicațiilor criogenice
- Dezvoltarea unui sistem de crioadsorbție/criocondensare și testarea fenomenelor asociate proceselor criogenice de purificare;
- Dezvoltarea unui model conceptual de schimbător de căldură de tip matrix heat exchanger (MHE);
- Testarea echipamentelor de distilare criogenică pentru dezvoltarea unor soluții criogenice de separare a izotopilor hidrogenului și heliului;
- Dezvoltarea unor sisteme de recuperare și subrăcire a heliului evaporat din echipamentele ce utilizează heliu lichid.
Responsabil proiect: Dr. Ing. Brad Sebastian
Scop
Proiectul presupune dezvoltarea a două obiective majore cu mai multe obiective specifice, în domeniul cercetărilor avansate asupra comportamentului materialelor în domeniul criogeniei și a sistemelor criogenice de separare a izotopilor hidrogenului și heliului. Aceste cercetări contribuie în mod semnificativ la dezvoltarea criogeniei în țara noastră, domeniu ce trebuie să ofere pentru viitor soluții atât pentru dezvoltarea infrastructurii de cercetare și a resurselor umane din acest domeniu cât și la îmbunătățirea mediul și calității vieții.
Faze
FAZA 1 – Studii conceptuale de realizare a sistemelor de testare a materialelor la temperaturi criogenice
Termen de predare: 15 martie 2019
Obiective faza:
- Selecția materialelor rezistente la temperaturi criogenice;
- Încercarea materialelor;
- Dezvoltarea sistemelor de testare și investigare a proprietăților materialelor utilizate în domeniul aplicațiilor criogenice;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 2 – Realizarea unui stand experimental pentru determinarea rezilienței materialelor metalice la temperaturi criogenice/ Realizarea unui criostat pentru teste de rezistență mecanică la temperaturi scăzute
Termen de predare: 10 decembrie 2019
Obiective faza:
- Dezvoltarea unui nou criostat pentru testarea rezistenței mecanice a materialelor la temperaturi criogenice;
- Dezvoltarea unui stand de determinare a rezilienței materialelor metalice la temperaturi criogenice;
- Dezvoltarea unui stand pentru măsurarea conductivității termice a materialelor utilizate la temperaturi criogenice;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 3 – Teste și experimentări de crioadsorbție/criocondensare
Termen de predare: 15 aprilie 2020
Obiective faza:
- Teste și verificări preliminare;
- Teste și experimentări;
- Concluzii ale testelor de crioadsorbție/criocondensare;
- Testarea criostatului pentru determinarea rezistenței mecanice a materialelor la temperaturi criogenice;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 4 – Realizarea standului pentru măsurarea conductivității termice a materialelor utilizate la temperaturi criogenice. Experimentări
Termen de predare: 10 decembrie 2020
Obiective faza:
- Sistem de înregistrare automată a datelor experimentale;
- Experimente;
- Dezvoltarea unui model conceptual de schimbător de căldură de tip matrix heat exchanger (MHE);
- Analiza termică în ANSYS Fluent a unui model conceptual de schimbător în plăci de tip MHE;
- Teste pentru determinarea valorilor minime de crioadsorbție la temperaturi apropiate de temperatura azotului lichid, pe bile de sticlă cu diametrul de 4 mm;
- Experimentări pe o coloană de distilare criogenică echipată cu umplutură dezvoltată în cadrul Laboratorului de Criogenie;
- Testarea criostatului pentru determinarea rezistenței mecanice a materialelor la temperaturi criogenice;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 5 – Testarea echipamentelor de distilare criogenică pentru dezvoltarea unor soluții criogenice de separare a izotopilor hidrogenului
Termen de predare: 15 aprilie 2021
Obiective faza:
- Stand experimental pentru studiul dinamicii adsorbției componentelor amestecului utilizând diferiți adsorbanți;
- Experimentări pe o coloană de distilare criogenică echipată cu umplutură dezvoltată în cadrul Laboratorului de Criogenie;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 6 – Dezvoltarea unui model conceptual de schimbător de căldură de tip matrix heat exchanger (MHE)
Termen de predare: 15 octombrie 2021
Obiective faza:
- Realizarea unui model/concept de schimbător de căldură de tip Matrix Heat Exchanger;
- Analiza teoretică a sistemului;
- Proiectarea și realizarea ansamblului;
- Purificarea heliului de impurități (argon, oxigen, azot) pe cărbune activ la temperatură de 77K;
- Model experimental de masurare a conductivitatii materialelor solide;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 7 – Dezvoltarea unui model conceptual de purificator pentru amestecului He3-He4
Termen de predare: 10 decembrie 2021
Obiective faza:
- Hidrodinamica superfluidului;
- Proprietățile termodinamice ale heliului superfluid ;
- Model conceptual pentru separarea amestecului He3-He4;
- Experimentări ale prototipului de schimbător de căldură de tip Matrix Heat Exchanger dezvoltat în cadrul laboratorului de Criogenie ;
- Experimentări pe o coloană de distilare criogenică echipată cu umplutură dezvoltată în cadrul Laboratorului de Criogenie;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 8 – Dezvoltarea unui model conceptual de coloană de distilare a amestecului He3-He4
Termen de predare: 15 aprilie 2022
Obiective faza:
- Model conceptual de coloană de distilare a amestecului He3-He4;
- Experimentări ale prototipului de schimbător de căldură de tip Matrix Heat Exchanger dezvoltat în cadrul laboratorului de Criogenie ;
- Model experimental de condensator pentru o coloană de distilare criogenică pentru concentrații ridicate de tritium;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
FAZA 9 – Dezvoltarea unor sisteme de recuperare și subrăcire a heliului evaporat din echipamentele ce utilizează heliu lichid
Termen de predare: 09 decembrie 2022
Obiective faza:
- Reciclarea heliului evacuat din tomografe cu rezonanță magnetică;
- Metodă și dispozitiv pentru măsurarea concentrației de heliu în amestecul heliu-aer din conducta de refulare;
- Descărcarea vaporilor de heliu din criostatul RMN. Contextul actual ;
- Model al unei conducte de refulare și al unui sistem de colectare a amestecului heliu-aer
- Rezultatele măsurătorilor;
- Discutarea rezultatelor măsurătorilor și concluziilor;
- Diseminare rezultate;
- Raport de cercetare;
© I.C.S.I. Rm. Vâlcea
|
