26.01.2024
Uusien teknologioiden kehitystä simuloinnilla - Koja mukana VTT:n GECFD-tutkimushankkeessa
VTT:n koordinoimassa GECFD-tutkimushankkeessa luodaan avoin simulaatio- ja yhteistyöalusta vihreiden polttoaineiden vaatimien uusien teknologioiden kehitykseen ja niiden käytön digitaaliseen mallintamiseen. Digitaalisilla työkaluilla mahdollistetaan uusien teknologioiden kustannustehokkaampi kehitystyö sekä merkittävästi nopeampi tulo markkinoille. Koja on mukana hankkeessa yhtenä teollisuuspartnerina.
Maailmanluokan kehitystyötä
VTT on tehnyt pitkään työtä laskennallisen virtausdynamiikan kehityksen parissa, mutta GECFD (Green Engine Computational Fluid Dynamics Simulation) -hankkeessa suomalainen teknologiateollisuus on mukana kehitystyössä ensimmäistä kertaa näin laajalla rintamalla. Osallistujina projektissa ovat VTT:n, Wärtsilän ja Nesteen lisäksi teollisuuspartnereina AGCO Power, Koja, Finno Exergy sekä Vahterus. Tutkimusprojektia koordinoi VTT ja rahoittaa Business Finland. GECFD-hanke on osana kahta laajempaa Business Finlandin Veturi-ekosysteemiä: Wärtsilän ”Zero Emission Marine” (ZEM) ja Nesteen ”Novel sustainable & scalable solutions for transportation and chemicals”.
Uudet teknologiat ovat edellytys, jotta voidaan siirtyä fossiilittomiin polttoaineisiin. Wärtsilän ZEM-ekosysteemissä on tavoitteena kehittää vihreillä polttoaineilla toimiva polttomoottori laivaliikenteen tarpeisiin. Mielenkiinnon kohteena on erityisesti vedyllä toimivat moottorit ja niiden simulointi. Projektissa kehitetään yhteistyössä työkaluja, joilla voidaan simuloida samanaikaisesti sekä monifaasivirtauksia että yhdistettyä lämmönsiirtoa. Työkalu perustuu avoimen lähdekoodin OpenFOAM-ohjelmistoon, jonka myötä kehitettävät työkalut tulevat avoimesti saataville.
Koja tarjoaa hankkeeseen testiesimerkin, jossa lasketaan Kojan valmistamien lämmönvaihtimien termohydraulisia ominaisuuksia kondensoivissa olosuhteissa. Kojan lämmönvaihtimia on laajasti käytössä rakennusten ja laivojen ilmanvaihtokoneissa, maailman isoimmista risteilijöistä lähtien.
Uuden teknologian sovellusmahdollisuudet
Kojalta hankkeeseen osallistuvat ilmanvaihtokoneiden ja lämmönvaihtimien kehityksen kanssa työskentelevät Turo Välikangas ja Petteri Sippola.
- Hankkeessa on erittäin hyvä kehitysjoukko koolla. Tarvitsemme työkalun, jolla pystyy ratkaisemaan yhdistetyn lämmönsiirron ja virtauksen ongelmia tehokkaasti, ottaen samalla huomioon myös kondenssiveden vaikutukset lämmönsiirtoon ja muihin termohydraulisiin ominaisuuksiin. Tällaisen maailmanluokan kehitystyön kautta simulointi voi olla jonain päivänä mahdollista, kertoo Välikangas.
Kojan oma tuotekehitys- ja testauskeskus R&D Center tarjoaa monipuoliset ilmankäsittelyn testausmahdollisuudet omissa tiloissa. Simuloinnin ja virtuaalisten alustojen avulla voidaan edelleen laajentaa ja nopeuttaa testausta.
- Laskennallisten menetelmien kehitys luo pohjaa fysikaalisten ilmiöiden syvälliselle ymmärtämiselle. R&D Center mahdollistaa sen, että voimme myös validoida simuloimalla saadut tulokset mitattua todellisuutta vasten. Tässä kehityksessä haluamme ehdottomasti olla mukana, kertoo Sippola.
