ARRS BO (SO)FINANCIRAL 7 RAZISKOVALNIH PROJEKTOV FS

datum: 06.10.2020

kategorija: Sporočila za javnost

 

Septembra je Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS) objavila rezultate razpisa za (so)financiranje raziskovalnih projektov za leto 2020. Na področju tehnike bo ARRS (so)financirala sedem raziskovalnih projektov Fakultete za strojništvo, kar je na omenjenem področju največ med vsemi fakultetami. Med izbranimi projekti so štirje temeljni, dva aplikativna in en temeljen projekt mlajših doktorjev. Gre za projekte s področja energetike (prof. dr. Tomaž Katrašnik), mehanike (doc. dr. Miha Brojan), proizvodne tehnologije (izr. prof. dr. Tomaž Pepelnjak, prof. ddr. Janez Žerovnik), procesnega strojništva (doc. dr. Matevž Zupančič, prof. dr. Andrej Kitanovski) in konstruiranja (prof. dr. Mitjan Kalin).

Vsem nosilcem izbranih projektov čestitamo in jim želimo uspešno delo.


POVZETKI PROJEKTOV:

Prof. dr. Mitjan Kalin: Konstruiranje triboloških površin z naprednimi kovinskimi dodajnimi tehnologijami - TriboADAM

Projekt TriboADAM obravnava kritični vidik dodajanja tehnologij (additive manufacturing – AM): kako vplivi AM obdelave vplivajo na integriteto površin komponent in, kar je najbolj kritično, kako lahko dosežemo želene lastnosti površin z vidika triboloških lastnosti, da povečamo potencial AM za proizvodnjo inženirskih komponent. Ker je skoraj vsaka inženirska komponenta v fazi uporabe tudi v kontaktih, ki so pomembni za trenje, je skrb za doseganje optimalnih triboloških površin ključna. Cilji tega projekta vključujejo materialne in meroslovne analize vplivov parametrov AM na integriteto površin, mehanske in fizikalno-kemijske lastnosti površin ter mikrostrukture sestavnih delov; temeljno razumevanje tribološkega vedenja na nano-mikro lestvici; industrijsko pomemben nabor podatkov o standardizaciji površin, ki se nanaša na parametre AM; in zasnovati predvidljive tribološke kontaktne površine, ki ustrezajo potrebnim funkcionalnostim glede trenja, obrabe, mazanja in trajnosti. Le s poznavanjem kritičnih mej, v katerih lahko nadzorujemo AM, bomo lahko prilagodili površine, da se najbolje odzovejo glede na tribološko funkcijo, na primer glede na možnosti mazanja, ki ustrezajo zahtevam glede zmogljivosti. TriboADAM je projekt, ki ga podpira industrija in sicer podjetje SiEVA. SiEVA in TINT načrtujeta interdisciplinarni raziskovalni program, ki ne bo vodil le k doseganju tehničnih ciljev, temveč bo vplival tudi na družbeni ravni s koristmi v smislu zmanjšanja onesnaževanja in varčevanja z energijo in viri.  

kalin - zamenjava  

SLM AM kovinska komponenta

 

Prof. dr. Tomaž Katrašnik: Napredni večskalni model NMC katodnih materialov za izboljšane sisteme za shranjevanje energije naslednje generacije

Baterije so ena izmed ključnih tehnologij za doseganje in izpolnjevanje okoljskih ciljev. Glavni cilj projekta Napredni več-skalni model NMC katodnih materialov za izboljšane sisteme za shranjevanje energije naslednje generacije (DISTINCTION) je generacija novih znanja na področju večskalnega modeliranja skupine katodnih NMC materialov. Glavni cilj projekta se zrcali v naslednjih specifičnih ciljih projekta:
1. Natančnejša napoved materialnih lastnosti na atomistični skali,
2. Razvoj inovativnih metod za prehajanje med skalami,
3. Napredni namenski eksperimenti za razvoj modelov in njihovo validacijo,
4. Razvoj naprednega kontinuumskega modelskega orodja, ki premošča vrzeli do trenutnega znanja na atomistični skali.  

Inovativni modeli na več skalah bodo presegli trenutno stanje tehnike in omogočili natančnejše virtualne analize baterij, ki kot katodni material uporabljajo NMC. Napovedovalni modeli in znanje pridobljeno v projektu DISTINCTION bo tako prispevalo k razvoju naslednje generacije baterij z:
1) izboljšanim orodjem za virtualni razvoj elektrod in celic,
2) doprinosi na področju vzpostavitve konsistentne kavzalnosti med skalami, ki:
     a) učinkovito zapolnijo vrzeli med trenutnim znanjem na atomistični skali in potrebo po natančnejših modelih na inženirski ravni in ki
     b) ponudijo uvid v nova spoznanja za razvoj materialov in zasnovo elektrod z natančnejšim virtualnim testiranjem na ravni celice.  

Projekt DISTINCTION se izvaja v sodelovanju s Kemijskim inštitutom.   Arrs Katrašnik

 

Prof. dr. Andrej Kitanovski: MagBoost: Magnetokalorična podporna mikro-toplotna črpalka za sistem daljinskega ogrevanja

Nizkotemperaturni sistemi daljinskega ogrevanja predstavljajo pomemben del prihodnje oskrbe s toploto. Ti sistemi izkoriščajo odpadno toploto različnih sistemov, toploto obnovljivih virov, izkazujejo pa tudi možnost uporabe pri sklopitvi različnih energetskih sektorjev. Zaradi nizkega temperaturnega nivoja omrežja, ki po eni strani vodi do manjših toplotnih izgub, prav tako pa omogoča široko diverzifikacijo toplotnih virov, je potrebno za končno rabo pri uporabniku temperaturni nivo ustrezno zvišati. Zato je pri končnem uporabniku nameščena podporna enota za dogrevanje. Z vidika energetske učinkovitosti je smiselno, da tako podporno enoto predstavlja (t.i. ''booster'') toplotna črpalka. Večina tovrstnih toplotnih črpalk, ki so prav tako v razvoju ali rabi, temelji na uporabi parno-kompresijskega krožnega procesa oziroma tehnologije. Ta tehnologija ima resne ovire pri prihodnji rabi zaradi nizke energetske učinkovitosti manjših naprav, še pomembnejšo oviro pa predstavlja uporaba okolju neprijaznih hladiv. Trenutno najobetavnejša in najrazvitejša tehnologija, ki bi lahko nadomestila parno-kompresijske naprave v prihodnosti, je magnetokalorična tehnologija.
Glavni cilj raziskovalnega projekta MagBoost je razvoj magnetokalorične podporne toplotne črpalke v toplotni podpostaji nizkotemperaturnega sistema daljinskega ogrevanja. Prednost magnetokalorične tehnologije v primerjavi s trenutno uporabljeno tehnologijo parne-kompresije je v potencialno višji energijski učinkovitosti, uporabi okolju prijaznih hladiv ter neslišnem obratovanju brez vibracij.

ARRS - kitanovski
 

Prof. ddr. Janez Žerovnik: Stohastični modeli za logistiko proizvodnih procesov

Vedno bolj individualizirana in dinamična proizvodnja v tovarnah prihodnosti (I 4.0) zahteva fleksibilne in agilne proizvodne procese z visoko stopnjo OEE in čim nižjo stopnjo nedoločenosti ter nezanesljivosti proizvodnega procesa. Optimizacijski problemi v realnih proizvodnih okoljih so praviloma zelo kompleksni, kar zahteva uporabo zahtevnih optimizacijskih metod. Poseben izziv so algoritmi za optimizacijo problemov, pri katerih je upoštevano, da se razmere v proizvodnih procesih in naročila povsem natančno opredeli šele tik pred začetkom proizvodnje. Zato je nujno iskanje robustnih optimizacijskih rešitev, ki ostanejo uporabne tudi pri majhnih spremembah vhodnih podatkov. Tovarna prihodnosti bo digitalizirana in avtomatizirana, zato bodo strokovnjaki Fakultete za strojništvo,UL razvijali metodologijo in optimizacijske algoritme, ki bodo delovali v realnem času pred in ob delovanju pametne tovarne in njihovo uporabnost preverili v DEMO centru tovarne prihodnosti na Fakulteti za strojništvo.

Pri projektu sodelujeta laboratorija Raziskovalna skupina za matematiko (RSMAT) in Laboratorij za strego, montažo in pnevmatiko (LASIM).

s

Doc. dr. Matevž Zupančič: Izboljšan prenos toplote pri vrenju z uporabo naprednih hierarhičnih funkcionaliziranih površin (eHEATs)

Današnji razvoj naprednih in kompaktnih elektronskih ali mehatronskih naprav je omejen z učinkovitostjo odvoda toplote. Ena najbolj primernih metod za učinkovito hlajenje takih naprav je preko spremembe agregatnega stanja delovne tekočine iz kapljevine v paro, čemur pravimo vrenje ali uparjanje. S tem procesom se vsakodnevno srečujemo vsi, v inženirstvu pa se ga že danes izrablja v različnih procesih – od hlajenja jedrskih palic v nuklearnih elektrarnah, hlajenja solarnih kolektorjev, izrabe v vesoljskih aplikacijah, do miniaturnih toplotnih cevi, ki se masovno uporabljajo za hlajenje mobilnih telefonov. Vrenje je možno bistveno izboljšati s pomočjo modifikacije površin, s čimer se ukvarja projekt eHEATs. V projektu bodo strokovnjaki združevali postopke laserskega teksturiranja ter kemičnega naparjanja in tako razvili hibridne površine, ki bodo v primerjavi s trenutno poznanimi površinami omogočale bistveno izboljšanje prenosa toplote in boljši nadzor nad procesom vrenja. Z analizami topografskih in kemijskih lastnosti bodo sistematično preučevali tudi vpliv vrenja na obstojnost površin, kar do danes še ni raziskano a vendar ključno za nadaljnji razvoj.
ARRS - Zupančič

 

Ostali povzetki so v pripravi in bodo objavljeni naknadno.

   

nazaj na seznam