Description du projet
Un nouveau paradigme pour la modélisation des flux industriels
Les turbines et les compresseurs, des machines qui transfèrent de l’énergie entre des pales rotatives et un fluide, sont des composants critiques d’un aéronef. La modélisation et la prédiction précises de la dynamique des écoulements complexes dans les turbomachines sont loin d’être simples, mais constituent une condition préalable à des conceptions sûres et efficaces. Les différentes caractéristiques de l’écoulement peuvent être influencées par des phénomènes ayant lieu à des échelles différentes, de celle de la machine à celle d’une seule molécule. L’intégration de données de haute précision à tous les niveaux peut entraver l’élaboration de modèles d’ordre réduit applicables à un large éventail d’écoulements. Grâce au soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet TSCALE développe un nouvel ensemble de modèles d’ordre inférieur, chacun applicable à une gamme différente d’échelles présentes dans l’écoulement du compresseur.
Objectif
The flow dynamics within turbomachinery flows are complex and still not fully understood. Such flows are rich in turbulent phenomena driven by high levels of unsteadiness. Despite much progress we are still unable to reliably predict many of these phenomena (e.g. wake interactions, transition, separations) using standard modelling techniques which hinders further aero-engine efficiency improvements.
To investigate these phenomena, researchers are employing high-fidelity techniques both in experiments and in computations, e.g. direct numerical simulations. These techniques give unprecedented resolution and a wealth of data but extracting knowledge and distilling it into reduced-order models applicable to a wide range of flows is challenging, thus limiting their impact.
The objective of this project is to address this limitation by adapting a theoretical framework of data-driven flow decomposition to turbomachinery flows. This methodology will be used to study inter-scale energy transfers between the different flow dynamics within the multi-stage compressor. The project aims to discern between scales contributing towards the turbulence production, dissipation and those regulating the flow of energy down the turbulence cascade. The analysis will be facilitated by combining multiple high-fidelity datasets from computations at engine representative conditions. The primary goal of the project is to establish a new paradigm for industrial flow modelling that utilises all the information embedded within the 3D unsteady flowfield. Consequently, a new set of low-order models will be derived, each catering to a different range of scales present in the compressor flowfield.
The project will leverage the expertise of three world-leading groups in high-performance computing data decomposition and turbomachinery modelling. Results of this project are expected to provide much needed insight into multi-scale interactions in complex industrial flows such as those of aero-engines.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
16126 Genova
Italie