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PID2021-123611OB-I00

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MATEMATICA COMPUTACIONAL AVANZADA PARA EL DISEÑO OPTIMO DE LA ENVOLTURA REGENERA...

MATEMATICA COMPUTACIONAL AVANZADA PARA EL DISEÑO OPTIMO DE LA ENVOLTURA REGENERADORA PROPONEMOS NUEVOS METODOS MATEMATICOS Y COMPUTACIONALES PARA AYUDAR EN EL DISEÑO DE ENVOLTURAS REGENERADORAS, UNA TECNOLOGIA CRITICA PARA HACER REALIDAD LAS PLANTAS DE ENERGIA DE FUSION NUCLEAR. REACTORES DE FUSION NUCLEAR COMO IT... ver más

01/01/2021

CENTRE INTERNACION...

175K€

Presupuesto del proyecto: 175K€

Líder del proyecto

CENTRE INTERNACIONAL DE MÈTODES NUMÈRICS EN E... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5 | 10M€

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Participantes

CENTRE INTERNACIONAL DE MÈTO...

Lider

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Líder del proyecto

CENTRE INTERNACIONAL DE MÈTODES NUMÈRICS EN E... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5 | 10M€

Presupuesto del proyecto 175K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto PROPONEMOS NUEVOS METODOS MATEMATICOS Y COMPUTACIONALES PARA AYUDAR EN EL DISEÑO DE ENVOLTURAS REGENERADORAS, UNA TECNOLOGIA CRITICA PARA HACER REALIDAD LAS PLANTAS DE ENERGIA DE FUSION NUCLEAR. REACTORES DE FUSION NUCLEAR COMO ITER FUSIONAN DEUTERIO Y TRITIO, DOS ISOTOPOS DE HIDROGENO, PRODUCIENDO HELIO, NEUTRONES LIBRES Y GRANDES CANTIDADES DE CALOR QUE SE PUEDEN CONVERTIR EN ELECTRICIDAD. MIENTRAS QUE EL DEUTERIO PUEDE OBTENERSE DEL AGUA DE MAR EN LAS CANTIDADES NECESARIAS, EL TRITIO ES RADIACTIVO Y EXTREMADAMENTE ESCASO EN LA NATURALEZA. EL PAPEL CLAVE DE LA ENVOLTURA REGENERADORA ES REGENERAR EL TRITIO QUEMADO EN EL PLASMA PARA ASEGURAR UNA REACCION DE FUSION SOSTENIDA EN EL TIEMPO, QUE DE OTRO MODO SERIA IMPOSIBLE DEBIDO A UN SUMINISTRO LIMITADO DE TRITIO. EL DISEÑO DE ENVOLTURAS REGENERADORAS NO ES UNA TAREA OBVIA. UN FLUJO DE PLOMO-LITIO (PB-LI) FUNDIDO CIRCULA DENTRO DE LAS CAVIDADES DE LA ENVOLTURA EN PRESENCIA DE UN FUERTE CAMPO MAGNETICO UTILIZADO PARA CONFINAR EL PLASMA EN EL REACTOR DE FUSION. ESTO INDUCE UNA SERIE DE EFECTOS MAGNETOHIDRAULICOS (MHD) EN EL FLUJO DE METAL FUNDIDO QUE DEBEN TENERSE EN CUENTA EN EL DISEÑO DE LA ENVOLTURA. LA CARACTERIZACION DE FLUJOS MHD A TRAVES DE EXPERIMENTOS ES EXTREMADAMENTE COSTOSA Y EXISTE UN GRAN INTERES EN LAS SIMULACIONES NUMERICAS PREDICTIVAS CAPACES DE SUSTITUIR LOS EXPERIMENTOS. SIN EMBARGO, LOS CODIGOS DE SIMULACION ACTUALES NO SON LO SUFICIENTEMENTE MADUROS PARA SIMULAR FLUJOS MHD EN LOS REGIMENES NECESARIOS DEBIDO A UNA SERIE DE DESAFIOS MATEMATICOS Y COMPUTACIONALES TODAVIA ABIERTOS. LAS HERRAMIENTAS DE SIMULACION ACTUALES NO PUEDEN SIMULAR ADECUADAMENTE LOS FLUJOS MHD EN PRESENCIA DE CAMPOS MAGNETICOS FUERTES, NO PUEDEN CAPTURAR CORRECTAMENTE GEOMETRIAS COMPLEJAS Y FALTAN METODOS DE OPTIMIZACION DE FORMA EN ESTE CONTEXTO. EL OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO ES ABORDAR ESTAS LIMITACIONES PARA AUMENTAR LA CAPACIDAD DEL DISEÑO BASADO EN SIMULACION EN ESTA AREA. PARA ELLO, PROPONEMOS UN NUEVO CONJUNTO DE HERRAMIENTAS MATEMATICAS Y COMPUTACIONALES PARA LA APROXIMACION DE LAS ECUACIONES MHD, LAS ECUACIONES CON DERIVADAS PARCIALES (EDPS) QUE GOBIERNAN LOS FLUJOS MHD. EN EL PROYECTO, PLANTEAMOS DESARROLLAR ESQUEMAS DE SOLUCION COMPLETAMENTE MONOLITICOS CAPACES DE LIDIAR CON LOS PROBLEMAS FUERTEMENTE ACOPLADOS ASOCIADOS CON CAMPOS MAGNETICOS FUERTES, METODOS DE ELEMENTOS FINITOS EMBEBIDOS PARA FACILITAR LA DISCRETIZACION DE GEOMETRIAS COMPLEJAS Y NUEVOS METODOS DE OPTIMIZACION DE FORMA PARA OPTIMIZAR VALORES CRITICOS DEL FLUJO MHD COMO LA CAIDA DE PRESION. CON LAS HERRAMIENTAS RESULTANTES, PLANTEAMOS SIMULAR Y ANALIZAR CONCEPTOS DE ENVOLTURAS REGENERADORAS REALES Y ENCONTRAR DISEÑOS OPTIMOS. ESTO REQUERIRA LA COLABORACION MULTIDISCIPLINAR CON EXPERTOS EN EL ANALISIS Y DISEÑO DE ENVOLTURAS REGENERADORAS Y EN LA IMPLEMENTACION EFICIENTE EN SOFTWARE CIENTIFICO PARALELO PARA APROVECHAR EL PODER DE LAS SUPERCOMPUTADORAS MODERNAS CON TAL DE SIMULAR PROBLEMAS COMPLEJOS. LOS CODIGOS RESULTANTES SE PUBLICARAN COMO SOFTWARE GRATUITO Y DE CODIGO ABIERTO PARA FACILITAR SU EXPLOTACION POR PARTE DE AGENCIAS DE FUSION NUCLEAR COMO CIEMAT. AL ABORDAR LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO, CONTRIBUIREMOS AL DESARROLLO DE LA FUSION NUCLEAR COMO UNA FUENTE DE ENERGIA A GRAN ESCALA, SOSTENIBLE Y LIBRE DE CARBONO, NECESARIO URGENTEMENTE EN EL CONTEXTO ACTUAL DE CRISIS CLIMATICA Y CRECIENTE DEMANDA DE ENERGIA. EN ESTE SENTIDO, EL PROYECTO ABORDA LA CUARTA PRIORIDAD TEMATICA CLIMA, ENERGIA Y MOVILIDAD DEL PEICTI. CUACIONES DIFERENCIALES\FUSION NUCLEAR\CALCULO CIENTIFICO\OPTIMIZACION\METODOS NUMERICOS

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