Áramlás- és Hőtechnika (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)
100 %
zsűri
Mecenatúra 1. alprogram
Kutatóhely
Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
projekt kezdete
2022-01-01
projekt vége
2022-12-31
aktuális összeg (MFt)
0.720
FTE (kutatóév egyenérték)
0.00
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A projekt keretében látogatni tervezett nemzetközi tudományos/innovációs rendezvény bemutatása és a tervezett részvétel ismertetése Mutassa be a nemzetközi rendezvény jellegét, célját, szervezőit és jelentőségét a nemzetközi tudományos életben. Ismertesse a részvétel célját (pl. előadás, poszter, egyéb aktivitás), a rendezvényen való részvétel várható hatását és jelentőségét a saját kutatói karrier építésében. 2022. augusztus 28-tól szeptember 1-ig kerül megrendezésre az Európai Szonokémiai Társaság (European Society of Sonochemistry) 17. konferenciája a németországi Jénában. A konferencia méltán sorolható a tudományterület legfontosabb eseményei közé: a korábbi alkalmakon a témával foglalkozó legnevesebb kutatók vettek részt mind szervezőként (pl.: M. Ashokkumar, R. Mettin vagy K. Yasui), mind előadóként (pl.: F. Chemat, P. Gogate vagy K. Suslick). Ez alól a 17. alkalom sem kivétel, a konferencia elnöke Dr. Patrick Bräutigam, és a szekcióelnökök között is számos ismert, fentebb is felsorolt kutató megtalálható.
Az eseményen szekcióelőadással tervezek részt venni, melyben a legújabb kutatási eredményeimet fogom bemutatni a szonokémiai modellezés területén. Várhatóan a résztvevők között jelen lesznek a témával foglalkozó neves kutatók, akikkel hasznos beszélgetéseket tudok majd folytatni mind az elért eredményeket, mind a jövőbeni terveket illetően. Reményeim szerint számos fontos kritikát és megjegyzést fogok kapni a résztvevőktől, melyeket a további munkám során hasznosítani tudok majd.
A konferencián való részvétellel tovább tudom mélyíteni meglévő nemzetközi kapcsolataimat (R. Mettin, Németország; K. Yasui, Japán; O. Louisnard, Franciaország; C-D. Ohl, Németország). Célom továbbá, hogy szoros együttműködést alapozzak meg más kutatócsoportokkal is.
A projekt összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Adjon egy rövid, közérthető ismertetést a látogatni tervezett nemzetközi rendezvényről, illetve a részvétel céljáról, várható eredményeiről. A konferencia témája az áramlástan és fizikai kémia határterületén elhelyezkedő szonokémia. Egy folyékony közeget nagy intenzitású ultrahanggal besugározva az oldott gázok mikron méretű buborékokká állnak össze, és felhőt alkotva pulzálnak az egyensúlyi helyzetük körül. A kompresszió során a véghőmérséklet akár több 1000 °C-t is elérhet ezzel kémiai reakciókat indukálva. A keletkező termékek egymással tovább reagálva különböző hasznos anyagokká (ózon, hidrogén-peroxid, hidroxil-ionok) állnak össze, melyek számos területen hasznosíthatók, pl.: felületkezelés, élelmiszeripar, gyógyszergyártás. A tudományterület legfontosabb megoldandó problémája a gerjesztési paraméterek (ultrahang nyomásamplitúdója és frekvenciája) hatásainak feltérképezése, ezzel a fentebb említett területeken az alkalmazhatóság felskálázása ipari méretekre.
Kutatócsoportomon belül a buborékok belsejében lejátszódó kémiai reakciók szimulációjával egyik doktoranduszom foglalkozik. Az én kutatási irányom eddig a buborékfelhők numerikus szimulációja volt (kémiai reakciók számítása nélkül). A számításokat a professzionális videokártyák (GPU-k) használatával gyorsítottam fel. A jelenlegi kutatásom célja a kémiai reakciók és a buborékklaszterek szimulációinak „házasítása”. A kémiailag aktív buborékklaszter szimulációk lehetővé teszik szonokémiai reaktorok optimális üzemeltetési stratégiáinak kidolgozását. Ezen eredményeket szeretném bemutatni a konferencián. Hasonló GPU-val gyorsított numerikus szimuláció egyedülálló a szonokémia tudományterületén.
angol összefoglaló
Presentation of the international scientific/innovation event to be visited in the project and description of the proposed participation Present the type, purpose, organizers, and significance of the international event in the scientific community. Present the purpose of the participation (e.g., paper, poster, other activity), the expected impact of the participation in the event and its significance in building your own research career. The 17th Meeting of the European Society of Sonochemistry is going to take place from the 28th August to the 1st September 2022 in Jena, Germany. The conference is one of the most important events in the sonochemical society with the participation of some of the most renowned researchers in the field, both as organisers (e.g. M. Ashokkumar, R. Mettin or K. Yasui) and as speakers (e.g. F. Chemat, P. Gogate or K. Suslick). The 17th edition is no exception; with Dr. Patrick Bräutigam as conference chairman and a number of well-known researchers listed above among the section chairs.
I plan to participate in the event with a session presentation of my recent research in the field of sonochemical modelling. It is expected that some of the participants will be renowned researchers in my topic, with whom I will be able to have useful discussions about my achieved results and future plans. I also hope to receive many important critiques and comments from the participants, which I will be able to use in my future work.
Participating in the conference I can further deepen my present international relationship and cooperation (R. Mettin, Germany; K. Yasui, Japan; O. Louisnard, France; C-D. Ohl, Germany). My further plan is to initiate cooperation with other research groups as well.
Summary and aims of the project for a general audience Provide a short, general introduction to the international event to be visited, the purpose of the participation, and its expected results. The topic of the conference is sonochemistry, which lies at the boundary of fluid mechanics and physical chemistry. When a liquid medium is irradiated with high-intensity ultrasound, the dissolved gases form bubbles and pulsate around their equilibrium size, forming bubble clusters. During the compression phase, the final temperature can reach several 1000 °C inducing chemical reactions. The resulting products further react with each other to form various useful substances (ozone, hydrogen peroxide, hydroxyl ions) which can be used in a variety of applications, e.g., surface treatment, food industry or pharmaceutical industry. The main problem to be solved in sonochemistry is to map the effects of the excitation parameters (ultrasound pressure amplitude and frequency), thus scaling up the aforementioned applications to industrial scale.
In my research group, we already have experience in the numerical simulation of chemical reaction inside a single bubble (I have an active PhD student in this field). My recent research direction was the simulation of bubble clusters (without chemistry). The code exploit the high processing power of professional graphics cards (GPUs). My main goal in the present research period is to “fuse” the simulation of bubble clusters and chemical simulations. The computations of chemically active bubble clusters allows to develop optimal operation strategies. I intend to introduce these results in the corresponding conference. Such GPU accelerated numerical simulations are unique in the field of sonochemistry.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
A kutatócsoportom eredményei előadás formájában közvetlenül a szakmában (szonokémia) járatos kutatókhoz tudtam eljutatni, ami csoportom láthatóságát jelentősen növelte. Az előadás témája a nagy teljesítményű grafikus kártyák (GPU) programozáshoz kapcsolódott. A technika felkeltette több kutató érdeklődését is, így a konferencia során több franciaországi, norvég, németországi, tajvani és angliai kutatókkal sikerült jó kapcsolatokat kiépíteni. Közülük két csoporttal megegyezés született tudományos együttműködés kiépítésére, ahol a kutatócsoportom GPU programozási tapasztalatait használnánk ki.
kutatási eredmények (angolul)
I was able to present the results of my research group directly to researchers experienced in the scientific field of sonochemistry, which significantly increased the visibility of my group. The topic of the presentation was related to high-performance GPU (graphics processing unit) programming. The technique attracted the interest of several researchers; therefore, during the conference, we managed to establish good relations with several researchers from France, Norway, Germany, Taiwan and England. An agreement was reached with two groups to establish a scientific collaboration, where we would use the GPU programming experience of my research group.
