Univerza v Ljubljani je v okviru Tedna Univerze razglasila najodličnejše raziskovalne dosežke za leto 2024. Med nagrajenci je tudi raziskovalna skupina z Fakultete za strojništvo, ki je bila nagrajena za razvoj inovativnega regeneratorja toplote Hypereg, namenjenega učinkovitejši regeneraciji toplote pri visokih frekvencah.
Dosežek je plod dela raziskovalcev: prof. dr. Andreja Kitanovskega (nosilec), doc. dr. Katje Klinar, izr. prof. dr. Franca Majdiča, dr. Jureta Mencingerja, doc. dr. Izidorja Sabotina, asist. dr. Urbana Tomca ter izr. prof. dr. Joška Valentinčiča.
Raziskovalci UL FS so izumili nov koncept regeneratorja toplote, ki omogoča nekajkratno izboljšanje gostote moči naprav, v katerih se uporablja. Med take naprave spadajo toplotne črpalke, hladilne naprave in generatorji energije, ki temeljijo na plinskih ali kaloričnih termodinamičnih krožnih procesih. Regenerator je naprava za shranjevanje in prenos toplote, izdelana iz matrice iz trdnine, skozi katero oscilira delovna tekočina.
Foto: Katja Kodba, STA
Princip delovanja regeneratorja je znan že skoraj 100 let, vendar ima omejeno uporabo. Pri višjih frekvencah (torej večjem številu ciklov oscilacij toka tekočine) se pojavijo prevelike tlačne izgube, prav tako pa postane časovni interval za prenos toplote vzdolž regeneratorja prekratek.
Novi koncept regeneratorja, poimenovan Hypereg, rešuje problem prevelikih tlačnih izgub in s tem tudi razširja uporabo regeneratorjev za višje frekvence delovanja. Hypereg je hidravlično ločen na več manjših prostorov, v katerih tekočina oscilira vzdolž trdnine (kot v običajnem regeneratorju), dodatno pa uvaja zunanji tok tekočine prečno na te prostore. Usklajen tok tekočine v vseh delih Hyperega zato omogoča učinkovito regeneracijo toplote med trdnino in tekočino tudi pri višjih frekvencah, ta pa omogoča bistveno povečanje gostote moči tako kaloričnih naprav kakor naprav s plinskim krožnim procesom, med katere spadajo tehnologije termoakustike in mehanskega Strilingovega principa.
Čestitamo raziskovalcem za izjemen prispevek k napredku znanosti in tehnologije!
Foto: Katja Kodba, STA