Uusien polttoaineteknologioiden kaupallistamista nopeutetaan toteuttamalla kaikille avoin simulointialusta
GECFD-tutkimushankkeessa luodaan avoimesti saataville tuleva simulaatio- ja yhteistyöalusta vihreiden polttoaineiden vaatimien uusien teknologioiden kehitykseen ja niiden käytön mallintamiseen.
Projekti kuuluu osana kahteen Business Finlandin Veturi-ekosysteemiin: Wärtsilän ”Zero Emission Marine” (ZEM) ja Nesteen ”Novel sustainable & scalable solutions for transportation and chemicals”.
Kolmivuotiseen GECFD-projektiin osallistuvat VTT:n, Wärtsilän ja Nesteen lisäksi teollisuuspartnereina AGCO Power, Koja sekä Vahterus. Tutkimusprojektia koordinoi VTT ja rahoittaa Business Finland.
Wärtsilän ZEM-ekosysteemissä kehitetään vihreillä polttoaineilla toimiva polttomoottori laivaliikenteen tarpeisiin. Vihreistä polttoaineista erityisen mielenkiinnon kohteena on vety.
Polttoaineiden palamisen kemian mallintaminen on tärkeä osa projektia. Vedyn korkea palamislämpötila sekä vedyn ja muiden polttoaineiden seosten käyttäminen ovat haasteellisia sekä mallintamisen, puhtaan palamisen että rakenteisiin kohdistuvien lämpörasitusten kannalta. Lämpörasituksen mallintamisessa pyritään koko moottorin simulaatioon, mikä edellyttää kattavan monifysiikkamallirakenteen luomista.
Projektissa kehitettäviä työkaluja voidaan käyttää monipuolisesti myös muissa kuin moottorisovelluksissa. Ne soveltuvat esimerkiksi lauhduttimien ja haihduttimien mallinnukseen sekä synteettisten polttoaineiden tuotannossa käytettyjen katalyyttireaktoreiden kehitystyöhön, mikä on Nesteen Veturi-ohjelman näkökulmasta yksi tärkeä tutkimusalue.
Simulointityökalut ovat laajasti sovellettavissa kemian- ja prosessiteollisuuden tuotekehitys- ja tutkimushankkeissa sekä laitteiden suunnittelussa. Virtuaalisen Laboratorion konseptia kehitetään eri käyttötapausten kautta.
Projektissa kehitettävä simulointityökalu perustuu avoimen lähdekoodin OpenFOAM-ohjelmistoon, jonka pääkehittäjä on CFD Direct. VTT on usean vuoden ajan osallistunut aktiivisesti OpenFOAM:in monifaasimallien kehittämiseen suomalaisen teollisuuden tarpeisiin. Projektissa kehitettävät simulointityökalut tulevat avoimesti saataville.