Luleå Tekniska Universitet, LTU, kallar sig för Sveriges nyttigaste universitet. Utveckling av näringslivet och forskning som bidrar till ökad tillväxt i samhället står i centrum. En övervägande del är forskning baserad på företagens problem och vilja att utveckla nya produkter.
- Ja, många av våra forskningsresultat kommer till direkt användning hos företagen. Vi har byggt upp en stark infrastruktur, ett egenkonstruerat labb som vi kallar ”The John Field Laboratory”, för forskning inom mekanik där vi är särskilt duktiga, berättar Staffan Lundström, professor inom strömningslära.
Strömningsteknik - en del av mekaniken - kan appliceras brett och på LTU studeras specifikt bl a flöden i porösa material, multifasflöden, strömning kring fria ytor och icke stationär strömning.
Problem ses som utmaningar
- Vi jobbar med både experimentella, analytiska och numeriska metoder. Främst appliceras forskningen i vattenkraftindustrin, gruv- och stålindustrin, inom områden som komposittillverkning, hälsoaspekter, strömning av fett och filterteknologi. Industrin är naturligt nog mest intresserad av produktion, säkerhet och miljö, där vi kan hjälpa dem att bli mer effektiva och miljövänliga.
- Som komplement till den experimentella verksamheten utvecklar vi numeriska modeller och gör simuleringar på ett eget relativt stort datakluster för att beskriva komplexa flöden och få förståelse för de olika skeenden som påverkar ett förlopp, t ex för att studera strömningsteknik i porösa material. Ihop med LKAB har vi hittat strömningstekniska fenomen i deras torkningsprocess av järnmalmspellets.
Risk för ångexplosion
- Det mesta av LKAB:s järnmalm går till stålindustrin som pellets, ca 12 mm i diameter. För att hålla ihop dem tillsätts förutom olika tillsatser även vatten. När pelletsen sedan ska torkas med varmluft på ca 300° C vill man göra det så energisnålt och miljövänligt som möjligt.
I flödessimulering av dels enskilda pellets och dels i större skala i form av pelletsbäddar studerades de parametrar som är viktiga för och de som begränsar torkningen. T ex finns risk för ångexplosion vid hög temperatur.
- Vi bygger modeller och testar genom simulering olika förändringar i processen för att optimera torkningen. Och i några praktiska experiment på befintlig torkutrustning för att validera simuleringarna fick vi bekräftat att allt fungerade korrekt.
Det gör deras torkningsprocess effektivare och mer miljövänlig, de sparar energi och minskar utsläppen. Torkning är också viktigt för andra industriella processer, t ex inom vitvaruindustrin där jag nu arbetar i ett projekt och kan använda liknande metodik som för järnmalmspellets.
Förgasning av biomaterial
-Vårt labb har ”en hyfsat unik utrustning”, menar Mikael Sjödahl, professor inom experimentell mekanik. -Vi utvecklar helt nya mätmetoder baserade på laserteknik för bestämning av olika mekaniska fenomen och storheter. Nu kan vi mäta fenomen med en upplösning och precision som inte tidigare var möjligt och studera mycket komplexa förlopp.
Ett exempel är Spektroskopisk holografi som används för att analysera olika typer av processer vid förgasning av biomaterial som träpulver, kol etc.
-Det är ett exempel på flerfasströmning. Mycket kemi karakteriserar dynamiken i gaserna. Syftet är att kartlägga hur gaserna blandas, få förståelse för hur de beter sig, och då mäter vi de olika gasfaserna separat. Målet är att gå in i förgasningsprocesserna och i detalj studera förloppen, säger Mikael Sjödahl.
-Vi är också en bra partner inom vattenenergi, anser Staffan Lundström. -Tillsammans med vattenkraften tar vi fram nya metoder som ger bättre flöden och värnar om miljön, t ex tekniska lösningar som förbättrar faunapassage, i det här fallet smoltavledare som hjälper smolt att ta sig förbi kraftstationer.
-Vår inriktning med applikationsdriven forskning och nära och etablerade kontakter med industri och näringsliv är en stark faktor för ökad tillväxt hos både enskilda företag och samhälle, bedömer Staffan Lundström.
The John Field Laborator
Avdelningen för Strömningslära och Experimentell mekanik på LTU har med avdelningen för Material- och Solidmekanik valt att investera i ett gemensamt laboratorium för avancerad mekanikforskning, The John Field Laboratory. Med nya fotoniska komponenter kan vi mäta fenomen och studera komplexa förlopp i svåra geometrier med en upplösning och precision som tidigare inte var möjligt. Namnet The John Field Laboratory syftar på LTUs hedersdoktor professor John Field vid Cavendish Laboratories i Cambridge.
Staffan Lundström
Staffan Lundström var industridoktorand på SwereaSICOMP och tog en position på strömningslära på LTU efter fyra år på Chalmers. Professor 2004, ämnesföreträdare 2008.
Staffan bedriver såväl inomvetenskaplig forskning med strömningslära som bas som forskning tillsammans med forskare från andra områden där vetenskapen utvecklas i mötet mellan ämnena. Har som huvudhandledare handlett 8 studenter till Doktorsexamen och ytterligare 8 till Licentiatexamen och varit/är bollplank för 5 forskare/post-docs inom sitt eget forskningsämne.
Mats Holmström 
24
Journalist
Svenska Branschforum
Svenska Branschforum ger ut branschtidningar som Forskarbladet, tidningen Nollvision och Farmaceuten.
