Baggrund
I 2018 udgjorde den globale andel af drishusgasudledninger fra den internationale skibsfart 2.89%. Ifølge Paris-aftalen er den Internationale Søfartsorganisation (IMO) forpligtet til at opnå netto-nul drivhusgasudledninger fra den internationale skibsindustri senest i 2050. For at imødekomme dette mål blev det første containerskib med en metanol dual-fuel motor introduceret på markedet i 2023. De nye brændstoftyper i dual-fuel konfigurationer introducerer nye udfordringer. Baseret på driftserfaring er levetiden for indsprøjtningsdyser blevet en af de mest afgørende udfordringer for at sikre kontinuerlig og udbredt brug af grønne brændstoffer. Det er meget udfordrende at forudsige levetiden for indsprøjtningsdyser nøjagtigt via numeriske simuleringer på grund af den komplekse termomekanik i motoren, samtidig med at det er vanskeligt at forstå skadesudviklingen under motordrift. Dette gør udviklingen af nye, pålidelige indsprøjtningsdyser til grønne brændstoffer både dyr og kompliceret, hvilket kræver en ny tilgang til design og udvikling.
Projekt
I samarbejde med MAN Energy Solutions skal der i projektet udvikles en eksperimentel test rig, der kan efterligne de dominerende termomekaniske skadesmekanismer i indsprøjtningsdyser, som er observeret under driftsforhold i metanol dual-fuel motorer. Dette muliggør accelereret optimering af dyse design ved at tillade justeringer af kritiske parametre såsom temperatur, tryk, geometri og materialevalg i et kontrolleret laboratoriemiljø. I forbindelse med projektet vil der blive udviklet et automatisk visuelt ikke-destruktivt overvågningssystem som vil benytte billeder fra kameraer og endoskoper til automatisk at detektere revneinitiering og -vækst på indsprøjtningsdysernes overflader som funktion af antallet af termomekaniske belastningscyklusser.
Forventede resultater
Resultaterne fra dette projekt vil blive anvendt til at fremskynde udviklingen af nye dyse designs, der kan modstå den øgede termomekaniske belastning, som opstår ved brug af grønne brændstoffer i dual-fuel motorer. De eksperimentelle data for revneinitiering og -vækst, som er målt for forskellige dyssematerialer og geometrier, er desuden afgørende for at validere og kalibrere numeriske termomekaniske skadesmodeller.