ChemEng.Upatras Seminars 2022 - Στέλλα Γιαννίση

Περίληψη

Στην παρούσα διάλεξη θα παρουσιάσουμε μεθοδολογίες και μοντέλα  για την προσομοίωση διασποράς αέριων καυσίμων. Έμφαση θα δοθεί σε εφαρμογές υδρογόνου, ενώ σύντομη εισαγωγή θα γίνει σε εφαρμογές που αφορούν την αμμωνία.

Τα αέρια αυτά έχουν προκαλέσει μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον καθώς θεωρείται ότι θα συμβάλουν σημαντικά στην επίτευξη των στόχων μείωσης εκπομπών CO2, με το υδρογόνο να παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο και την αμμωνία να θεωρείται μια εναλλακτική «πράσινη» λύση για ναυτιλιακές εφαρμογές. Το υδρογόνο είναι εύφλεκτο αέριο, ενώ η αμμωνία είναι τοξικό αέριο και για τον λόγο αυτό απαιτείται έρευνα για την κατανόηση των φαινομένων που επηρεάζουν τη διασπορά τους. Επίσης, λόγω της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας κατά όγκο τα αέρια καύσιμα συνήθως αποθηκεύονται με έναν από τους ακόλουθους τρόπους: 1) υπό πίεση, 2) κάτω από κρυογονικές συνθήκες (χαμηλές θερμοκρασίες), 3) κάτω από κρυο-πεπεισμένες συνθήκες (χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις). Η μελέτη των φαινομένων μεταφοράς σε ροές που προκύπτουν κάτω από τόσο ακραίες συνθήκες έκλυσης παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον και η μοντελοποίηση τους αποτελεί πρόκληση. Πρόκειται για πολυσυστατικές και πολυφασικές ροές και στην περίπτωση εκλύσεων υπό πίεση η περιοχή κοντά στο σημείο έκλυσης είναι υψηλής συμπιεστότητας και απαιτεί ειδική μεταχείριση.

Για τις προσομοιώσεις θα χρησιμοποιήσουμε τη μεθοδολογία της υπολογιστικής ρευστομηχανικής και τον in-house CFD κώδικα, ADREA-HF, που έχει αναπτυχτεί στο Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Ερευνών του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτου». Η υπολογιστική ρευστομηχανική αποτελεί ένα αξιόπιστο εργαλείο για τη μοντελοποίηση πολύπλοκων φαινομένων και συνεισφέρει σημαντικά στην κατανόηση του φυσικού προβλήματος σε συνεργασία με αντίστοιχα πειράματα. Θα παρουσιάσουμε μοντέλα που έχουν αναπτυχθεί και ενσωματωθεί στον ADREA-HF και θα συζητήσουμε για παράγοντες που επηρεάζουν τη διασπορά του αέριου νέφους και την ασφάλεια του συστήματος.

Σύντομο Βιογραφικό Ομιλητή

Η Στέλλα Γιαννίση είναι Διπλωματούχος Χημικός Μηχανικός (2008) από το Πανεπιστήμιο Πατρών. Έχει αποκτήσει Μεταπτυχιακό στο πεδίο της υπολογιστικής ρευστομηχανικής (2010) από τη Σχολή Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ και Διδακτορικό (2016) με τίτλο «Μελέτη διασποράς υδρογόνου και φυσικού αερίου με υπολογιστική ρευστομηχανική» από τη Σχολή Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ σε συνεργασία με Εθνικό Ερευνητικό Κέντρο, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος». Για την απόκτηση του Διδακτορικού τίτλου υποστηρίχθηκε οικονομικά από το Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. με 4ετή υποτροφία. Παράλληλα με το Διδακτορικό συμμετείχε στην ερευνητική ομάδα του Εργαστήριου Περιβαλλοντικών Ερευνών του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. για την υλοποίηση έρευνας σε διάφορα Ευρωπαϊκά Ερευνητικά προγράμματα πάνω σε θέματα ασφάλειας υδρογόνου. Το 2021 ολοκλήρωσε με επιτυχία το πρόγραμμα ΜΒΑ στο Ελληνικό Ανοιχτό Πανεπιστήμιο με μεταπτυχιακή εργασία «Power-to-gas business case: Hydrogen injection in natural gas grid».

Η Στέλλα Γιαννίση έχει πάρει υποτροφία για Μεταδιδακτορική Έρευνα από το Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφίων («ΥΠΟΤΡΟΦΙΕΣ ΑΡΙΣΤΕΙΑΣ ΙΚΥ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ-ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ SIEMENS»), καθώς και χρηματοδότηση για εκπόνηση έρευνας από το Πρόγραμμμα ΕΣΠΑ 2014-2020 «Υποστήριξη ερευνητών με έμφαση στου νέους ερευνητές – κύκλος Β’». Από το 2017 εργάζεται ως Συνεργαζόμενη Ερευνήτρια στο Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» στο πλαίσιο Ευρωπαϊκών Ερευνητικών προγραμμάτων, που αφορούν ασφάλεια υδρογόνου και άλλων εναλλακτικών καυσίμων, όπως αμμωνία. Την περίοδο 2019-2021 ήταν συντονίστρια του Safety Working Group στο European Hydrogen Valleys Partnership. Από τα τέλη 2021 είναι, επίσης, σύμβουλος του διεθνή Οργανισμού Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης, ΟΟΣΑ (Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD) στο πλαίσιο TSI έργου για την υποστήριξη της Ολλανδικής Κυβέρνησης στην ενεργειακή μετάβαση.

Κύρια ερευνητικά ενδιαφέροντα είναι η υπολογιστική ρευστομηχανική, διασπορά επικίνδυνων αερίων, πολυφασικές ροές, μεταφορά θερμότητας, τυρβώδεις ροές, ενέργεια και ασφάλεια εναλλακτικών καυσίμων.