JSC LATVO – Science-technical Partner of Latvian University in ERDF project  “Development of numerical modelling approaches to study complex multiphysical interaction in electromagnetic liquid metal technologies”, No. 1.1.1.1/18/A/108

JSC LATVO – Science-technical Partner of Latvian University in ERDF project “Development of numerical modelling approaches to study complex multiphysical interaction in electromagnetic liquid metal technologies”, No. 1.1.1.1/18/A/108  

Plāns

Partnera darbības

Līguma pielikums Nr.4. Sadarbības līgumam
noslēgtam 2018. gada.augustā

Document
Nr. Darbības nosaukums Darbības apraksts
1.1. Projekta rezultatīvo rādītāju sasniegšanas nodrošināšana Ne retāk kā reizi 3 mēnešos tiks organizēta projekta izpildītāju sanāksme, kurā tiks prezentēts un apspriests projekta darbību ietvaros paveiktais, balstoties uz to saskaņotas turpmākās pētnieciskās darbības (tai skaitā arī nepieciešamās korekcijas darbu izpildes gaitā), plānoti zinātniskie referāti, dalība konferencēs un zinātniskās publikācijas, kā arī plānoti citi publicitātes nodrošināšanas pasākumi – populārzinātniskas publikācijas, dalība izstādēs, semināri nozares profesionāliem u.c.
1.2. Projekta izpildes zinātniskās kvalitātes nodrošināšana Ne retāk kā reizi 3 mēnešos tiks organizēts projekta izpildītāju zinātniskais seminārs, kurā tiks prezentēti un apspriesti aktuālo pētījumu rezultāti. Šajos semināros nepieciešamības gadījumā tiks pieaicināti arī citi atbilstošās jomas speciālisti, līdzdalībai tajos tiks aicināti arī citi interesenti, it īpaši LU maģistranti un doktoranti.
1.3. Projekta vidus posma un gala zinātnisko pārskatu sagatavošana un iesniegšana Atbilstoši programmas nosacījumiem projekta vidus posmā un nobeigumā tiks sagatavoti un iesniegti pārskati par projekta īstenošanas rādītāju sasniegšanu.
2. Pētāmo EM tehnoloģiju modelēšanas un eksperimentālo alternatīvu atlase un priekšizpēte Turpmāko darbību precizēšanai tiks veikta gan projekta izpildītāju līdzšinējo iestrādņu, gan jaunākās literatūras analīze, lai adekvāti novērtētu un plānotu resursus attīstāmo skaitlisko modeļu un eksperimentālo metožu realizācijai projekta periodā. Tiks veikta raksturīgo bezdimensionālo parametru analīze, balstoties uz kuru, iekļaujot būtiskākos efektus, tiks noformulēti matemātiskie modeļi un atlasītas visefektīvākās skaitliskās metodes sekojošu parādību izpētei: - Šķidra metāla brīvās virsmas dinamika un nestabilitātes mijiedarbībā ar laikā mainīgu ārējo EM lauku. - Individuālu gāzes burbuļu vai to kolektīva un šķidra metāla turbulentas plūsmas mijiedarbība ar EM lauku - Šķidra metāla elektrovirpuļplūsma (to ierosina šķidrumā plūstošas elektriskā strāva mijiedarbībā ar pašas strāvas magnētisko lauku).
5. Eksperimentālo metodiku pilnveidošana un aprobācija atbalsta eksperimentu veikšanai Balstoties uz projekta aktivitāti nr. 2, projekta rezultātu sasniegšanai piemērotās eksperimentālās metodes tiks pielāgotas un pārbaudītas, izveidojot atbilstošu eksperimentālo aprīkojumu un nokomplektējot mētrtehniku laboratorijas apstākļos, kā arī veicot testa eksperimentus. Plānots izmantot ultraskaņas Doplera zondi, neitronu radiogrāfiju, brīvās virsmas lāzerskenēšanu, potenciāla starpības zondi u.c. metodes. Eksperimentu realizācijai galvenokārt tiks izmantots LU FI un partnera AS Latvo aprīkojums. Specifisku mērījumu realizācijai tiks izmantotas sadarbības iespējas ar zinātniskās sadarbības partneriem, kas nav tieši iesaistīti projektā - Leibnica Hannoveres universitātes Elektrotehnoloģiju institūtu (Vācija) un Paula Šerrera institūtu (Šveice). Viens no svarīgiem aspektiem, kam tiks veltīta liela uzmanība, ir eksperimentālo datu apstrādes algoritmu pilnveidošana. Tas ir īpaši svarīgi, piem., dinamiskās neitronu radiogrāfijas metodes tālākai attīstībai.
6.1. Elektrovadoša šķidruma un tā virsmas dinamika mijiedarbībā ar EM lauku Tiks izveidota laboratorijas mēroga eksperimentāla iekārta augstfrekvences magnētiskā lauka mijiedarbības ar šķidru metālu pētīšanai. Iekārta sastāvēs no vara induktora, caur kuru tiks laista augstfrekvences strāva (ar kārtu 10 kHz) un kurš tiks dzesēts ar ūdens plūsmu. Šķidrā metāla paraugs būs galinstāns, kas ir šķidrs istabas temperatūrā. Šķidruma brīvās virsmas deformācijas un to dinamika tiks pētītas gan ar foto un ātrdarbīga video ierakstu, gan ar lāzerskenēšanas metodi. Tiks pētīta brīvās virsmas dinamika pie dažādām induktora strāvas frekvencēm un stiprumiem. Skaitlisko modeļu validācijas nolūkiem starp modeli un eksperimentu tiks salīdzināta brīvās virsmas forma un plūsmas ātrumi virsmas tuvumā.
6.2. Šķidra metāla un gāzes burbuļu divfāzu plūsmas mijiedarbība ar EM lauku Tiks izgatavota neliela laboratorijas mēroga iekārta, kurā caur šķidru metālu tiks laisti gāzes burbuļi. Tiks pētīta burbuļu vai to kolektīva mijiedarbība ar statisku, dažādi orientētu ārēju magnētisko lauku, ko rada speciāli izgatavota pastāvīgo magnētu sistēma. Burbuļu vizualizācija plānota ar ātrdarbīgu neitronu radiogrāfijas metodi PSI Šveicē, ar kuru jau notiek sekmīga pētnieciskā sadarbība.
6.3. Elektrovirpuļplūsmas Tiks izveidota laboratorijas mēroga aksiāli simetriska elektrovirpuļplūsmas iekārta, kur šķidra galinstāna tilpumā caur tā virsmu ar vara elektrodu palīdzību tiks ievadīta līdzstrāva (I> 1kA). Elektrodi tiks dzesēti ar ūdens plūsmu. Tiks pētīta plūsma, tās nestabilitātes un brīvās virsmas deformācija. Validācijas nolūkiem starp skaitlisko modeli un eksperimentu tiks salīdzīnāts plūsmas ātrums dažādos punktos šķidruma tilpumā. Eksperimentāli ātrums tiks mērīts ar optiskās šķiedras un ultraskaņas zondi.
9. Izvēlētu pētāmo komplekso procesu modeļu rezultātu verifikācija, izmantojot industriāla mēroga iekārtu prototipus Partnera ražotnē būs iespējams veikt mērījumus industriāla mēroga (ar vairāku tonnu kausēšanas kapacitāti) loka krāsnī. Tiks mērīts magnētiskā lauka sadalījums plazmas loka tuvumā, kausējuma brīvās virsmas deformācijas, temperatūras un ātrumi uz kausējuma virsmas (mērījumus kausējuma tilpumā ierobežo augstā temperatūra). Līdztekus eksperimentālajiem mērījumiem tiks veikti atbilstoši skaitliskie aprēķini ar iepriekš izstrādātajiem un pārbaudītajiem modeļiem, pētot industriālas iekārtas prototipa darbību.
10. Būtisko multifizikālo mijiedarbības procesu izveidotajos kompleksajos modeļos likumsakarību parametriska izpēte un modeļu ierobežojumu noteikšana Tiks noskaidrotas sakarības starp būtiskajiem procesu vadības parametriem un to raksturlielumiem, t.sk..,bezdimensionālajiem kritērijiem. Tāpat tiks noskaidrotas šo parametru kritiskās vērtības, pie kurām notiek pāreja starp dažādiem plūsmas vai brīvās virsmas dinamikas režīmiem. Tiks izvērtēti dažādo nelineāro mijiedarbību rezultātā rodošos nestabilitāšu formu rašanās pamatnosacījumi. Tiks noteiktas arī modeļu fizikālās un skaitliskās pielietojamības robežas konkrētajām plūsmu klasēm.
11. Iegūto rezultātu analīze un apkopošana Katrā no iepriekš aprakstītajām projekta darbībām, kurās tiek veikti eksperimenti vai skaitliskie aprēķini, tiks veikta datu apstrāde, to vizualizācija, analīze un rezultātu apkopošana. Šīs darbības ir nepieciešamas gan turpmāko pētījumu plānošanai, gan referātu un publikāciju sagatavošanai, gan projkta pārskatu sagatavošanai.
12.1. Zinātnisko publikāciju sagatavošana Web of Science vai SCOPUS datubāzēs iekļautos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos Tiks sagatavoti un publicēti oriģināli zinātniskie raksti Scopus un Web of Science datu bāzēs iekļautos zinātniskos žurnālos un rakstu krājumos par projekta pētījumos sasniegtajiem rezultātiem. Tā kā augsti indeksētos zinātnisko rakstu izdevumos, publicēšanas procedūra var ilgt vairākus mēnešus, par publicēšanai pieņemtu tiek uzskatīts raksts, kas saņēmis apliecinājumu no izdevniecības par tā publicēšanu.
12.2. Zinātnisko publikāciju ar citēšanas indeksu vismaz 50% no nozares vidējā citēšanas indeksa sagatavošana Tiks sagatavoti un publicēti oriģināli zinātniskie raksti izdevumos, kuru citēšanas indekss ir vismaz 50% no nozares vidējā citēšanas indeksa.
12.3. Referātu sagatavošana starptautiskām zinātniskām konferencēm Tiks sagatavoti referāti mutiskai un plakātu prezentācijai tematiski atbilstošās starptautiskās zinātniskās konferencēs. Daļa no konferenču referātiem tiks publicēti konferenču zinātnisko rakstu krājumos papīra vai elektroniskā formā.

Darba uzdevums

Līguma pielikums Nr.5.
Sadarbības līgumam
noslēgtam 2018.gada __.augustā

Darba nosaukums: dalība projekta darbībās Nr.1., 2., 5., 6., 9., 10., 11., 12.
Partneris: AS “Latvo”
Pamatojums: Pētījuma zinātniskā izstrāde Projektā.
Darba vispārējais mērķis: Skaitliskās modelēšanas pieeju izstrāde kompleksu multifizikālu mijiedarbības procesu izpētei elektromagnētiskajās šķidrā metāla tehnoloģijās

Darba uzdevums:
1. Projekta AS “Latvo” darba grupas zinātniskā pārvaldība.
2. Dalība projekta apspriedēs un semināros.
3. Plānoto projekta pārskatu sagatavošana.
4. Pētāmo MHD tehnoloģiju pašreizējā inženiertehniskā stāvokļa un eksperimentālo iespēju padziļināta analīze un potenciāli piemērotu risinājumu atlase un priekšizpēte.
5. Eksperimentālo metožu atlase un tālāka attīstīšana, lai veiktu projektā plānotos modeļeksperimentus.
6. Plānoto eksperimentālo mērījumu veikšanai nepieciešamo iekārtu komplektācija un izmēģināšana.
7. Izveidoto 3 atšķirīgo matemātisko modeļu skaitlisko rezultātu eksperimentāla verifikācija laboratorijas apstākļos, iegūto rezultātu fizikālā analīze.
8. Komplekso multifizikālo procesu modeļu eksperimentāla verifikācija, izmantojot industriāla mēroga iekārtu prototipus, iegūto rezultātu fizikāla analīze.
9. Izveidoto komplekso modeļu pētījumu rezultātu izvērtēšana, izmantojot analītiskos risinājumus un pieejamos eksperimentālos datus.
10. Veikto pētījumu rezultātu apkopošana.
11. Zinātnisko publikāciju un konferenču referātu sagatavošana.

Partnera veicamās darbības:
- Nr.1. “Projekta zinātniskā pārvaldība”;
- Nr.1.1“Projekta rezultatīvo rādītāju sasniegšanas nodrošināšana”;
- Nr. 1.2. “Projekta izpildes zinātniskās kvalitātes nodrošināšana”;
- Nr. 1.3. “Projekta vidus posma un gala zinātnisko pārskatu sagatavošana”;
- Nr. 2. “Pētāmo EM tehnoloģiju modelēšanas un eksperimentālo alternatīvu atlase un priekšizpēte”;
- Nr. 5. “Eksperimentālo metodiku pilnveidošana un aprobācija atbalsta eksperimentu veikšanai”;
- Nr. 6. “Izveidoto modeļu un skaitlisko metodiku eksperimentāla verifikācija”;
- Nr. 6.1. “Elektrovadoša šķidruma un tā virsmas dinamika mijiedarbībā ar EM lauku”;
- Nr. 6.2. “Šķidra metāla un gāzes burbuļu divfāzu plūsmas mijiedarbība ar EM lauku”;
- Nr. 6.3. “Elektrovirpuļplūsmas”;
- Nr. 9. “Izvēlētu pētāmo komplekso procesu modeļu rezultātu verifikācija, izmantojot industriāla mēroga iekārtu prototipus”;
- Nr. 10. “Būtisko multifizikālo mijiedarbības procesu izveidotajos kompleksajos modeļos likumsakarību parametriska izpēte un modeļu ierobežojumu noteikšana”;
- Nr. 11. “Iegūto rezultātu analīze un apkopošana”;
- Nr. 12. “Zinātnisko referātu konferencēm un publikāciju sagatavošana”;
- Nr. 12.1. “Zinātnisko publikāciju sagatavošana Web of Science vai SCOPUS datubāzēs iekļautos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos”;
- Nr. 12.2. “Zinātnisko publikāciju ar citēšanas indeksu vismaz 50% no nozares vidējā citēšanas indeksa sagatavošana”;
- Nr. 12.3. “Referātu sagatavošana starptautiskām zinātniskām konferencēm”.

Sagaidāmie darba rezultāti (sadarbībā ar vadošo partneri):
- Referāti starptautiskās zinātniskās konferencēs;
- Zinātniskās publikācijas žurnālos vai konferenču rakstu krājumos;
- Oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti Web of Science vai SCOPUS (A vai B) datubāzēs iekļautos žurnālos vai konferenču rakstu krājumos;
- Pārskats par līdzšinējo pētījumu projekta jomā analīzes rezultātiem;
- Pilnveidoto eksperimentālo metodiku apraksts;
- Eksperimentāli validēts skaitliskais modelis;
- Patents;
- Pārskats par pētāmo procesu likumsakarībām.

MHD LAB ©  2019-2021