Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

PIRE: Multi-scale, Multi-phase Phenomena in Complex Fluids for the Energy Industries

Alternativ tittel: Flerfasefenomener med komplekse fluider med anvendelser for energiindustrien

Tildelt: kr 10,4 mill.

I prosjektet skal overflatefenomener på grenseflater mellom væske-væske, fast stoff-væske og gass-væske undersøkes på mikroskopisk nivå. Videre skal man i større skala undersøke effekten av overflategenskaper på fluidstrømning og energitransport for væsker sammensatt av mange ulike fluider for å oppnå spesielle egenskaper til fluidblandingen (komplekse flerfasesystemer). Studiene omfatter egenskaper til syntetiske emulsjoner og fluidblandinger og dekker mange anvendelser i energiindustrien. Hovedtema for norske partnere vil være partikkelutfelling i borevæsker, dannelse av gasshydrater, separasjonsegenskaper i olje-vann systemer ved tilstedeværelse av overflateaktive stoffer. Prosjektet er støttet av National Science Foundation, USA som en del av det internasjonale PIRE-programmet (Partnerships for International Research and Education). Prosjektet ledes av City University of New York (CUNY) med samarbeidende partnere fra Frankrike (4), Tyskland (5) og Norge (3). De tre norske partnerne er SINTEF Industri, NTNU and UiO. Samarbeidet vil fremme kunnskap og betydningsfulle vitenskapelige oppdagelser som vil resultere i innovasjoner både i eksperimentelle metoder og matematiske beskrivelser. Dette vil gi forbedringer i energi- og prosess-effektivitet i industrielle systemer på en global skala. Det vil også styrke utdanning og trening av studenter og unge forskere ved å gi dem en unik anledning til å delta i betydningsfull internasjonal forskningsaktivitet. Hovedutfordringer for studiene vil være valg og utforming fluidsystemer, både for eksperimentelle studier og utvikling av matematisk beskrivelser av fluidenes oppførsel og egenskaper. Dette gjelder både vekselvirkning mellom molekyler og de overordnete egenskapene til flerfaseblandingene. SINTEF og CUNY har, med innspill fra borevæskeleverandøren MI-Swaco, utarbeidet framgangsmåter for å lage væsker som kan gjenskapes med like egenskaper. Dette er væsker av type "ikke-newtonsk" som blir en tilnærmet stiv væske ved stillstand og mer lettflytende når den settes i bevegelse. Slike væsker utviklet for boring er en blanding avmange fluidkomponenter og er også tilsatt vektmateriale. I prosjektet er det etablert metoder for å forstå for vekselvirkningen mellom fluidblandingens strømningstilstand og evnen fluidblandingen har til å holde på tyngre vektpartikler og unngå utfelling av vektmateriale tilsatt fluidblandingen. I laboratorie-skala er det etablert test-oppsett hos norske og internasjonale partnere der man har undersøkt tidsvariasjon i tetthet av væsken målt ved ulike høydeposisjoner i en vertikal kolonne av en ikke-newtonsk væske tilsatt vektmateriale. Videre er romlig, lokal effektiv viskositet for fluidblandingen undersøkt ved ulike strømningtilstander (skjærpåvirkning). Det er påvist at riktig varmebehandling av fluidblandingen er avgjørende for å unngå at vektmateriale (baritt-partikler) feller ut fra væsken. Parallelle undersøkelser gjennomført hos SINTEF/ NTNU og CUNY har samtidig vist at slik varmebehandling også øker viskositet og bestandighet av fluidegenskapene. Særlig har undersøkelser med skjær-oscillerende reometer vist seg som en svært nyttig metode for å bestemme ved hvilke betingelser fluidblandingen mister sin evne til å holde på vektmaterialet.

This PIRE project will investigate microscopic phenomena occurring at liquid-liquid, solid-liquid and gas-liquid interfaces, and their effects on bulk fluid flow and energy transport in complex, multi-phase systems. The collaborative research will advance knowledge and make transformative scientific discoveries that will result in innovations in both experimental and modeling methods, leading to improvements in energy and process efficiency in industrial systems on a global scale. It will also accelerate education and training of students and early career researchers by providing them unique opportunities to participate in substantive international research experiences, taking advantage of the scope, scale, expertise, and facilities of the PIRE network. The Norwegian partners will collaborate with City College of New York (lead institution) and four partners each in France and Germany.The resources and research infrastructure available within and across institutions will be shared to build strong international partnerships and enable research advances in multi-phase fluids that could not occur otherwise. This PIRE project includes four research thrusts wherein microscopic-scale insight into molecular and interfacial control of transport phenomena would result in transformative improvements in commercial-scale energy processes: asphaltenes, gas hydrates, drilling fluids, and phase-change nano-emulsions, with diverse applications in oil & gas, thermal energy storage, and environmentally friendly refrigeration.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

PETROMAKS2-Stort program petroleum