Descrizione del progetto
Un nuovo paradigma per la modellazione del flusso industriale
Turbine e compressori, macchine che trasferiscono energia tra pale rotanti e un fluido, sono componenti fondamentali degli aerei. Modellare e prevedere accuratamente le complesse dinamiche di flusso nelle turbomacchine è una sfida, eppure costituisce una condizione preliminare per realizzare progetti sicuri ed efficienti. Le diverse caratteristiche del flusso possono essere influenzate da diverse scale di fenomeni, dalla massa alle singole molecole. Incorporare dati di alta precisione a tutti i livelli può ostacolare lo sviluppo di modelli di ordine ridotto applicabili a una vasta gamma di flussi. Con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto TSCALE sta sviluppando una nuova serie di modelli di basso ordine ciascuno applicabile a una diversa gamma di scale presenti nel flusso del compressore.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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