Descripción del proyecto
La modelización proporciona información novedosa sobre la interacción entre los campos eléctricos y la combustión turbulenta
Aplicar un campo eléctrico externo es eficaz para controlar el proceso de combustión, tanto en quemadores pequeños como en sistemas a escala industrial. Sin embargo, aún no se comprende del todo el mecanismo de la interacción entre los flujos de reacción y el campo eléctrico. El proyecto financiado con fondos europeos EnFoRCe estudiará el comportamiento de una capa de mezcla de reacción turbulenta bajo el influjo de un campo eléctrico externo. Esta investigación se llevará a cabo empleando el solucionador de investigación hipersónica por tareas (HTR, por sus siglas en inglés) de código abierto, que puede realizar de manera eficiente simulaciones computaciones de flujos de reacción gracias a Regent, un lenguaje de programación diseñado para lograr un rendimiento óptimo en ordenadores de altas prestaciones actuales con una arquitectura heterogénea. Los resultados de la simulación permitirán a los investigadores examinar cómo modifica el campo eléctrico los campos termoquímicos en la capa de reacción turbulenta y cómo afecta la fuerza eléctrica a las propiedades estadísticas de la turbulencia.
Objetivo
"The application of an external electric field has proven to be a very effective way of controlling combustion. Laboratory test cases have shown that this technology is capable of controlling many aspects of premixed and non-premixed combustion in small burners as well as in industrial-scale systems. However, the fundamental aspects of this interaction between a reacting flow and an electric field remain mostly unknown and this prevents the application of this technology in industrial applications. The complexity of the required models and the large computational cost associated with the simulation of the electric response of a flame to an electric field have so far limited the numerical analysis of this type fo flows to one-dimensional and two-dimensional configurations taking into account only laminar flames. Considering that most of the industrial burners are operated in the turbulent regime, it appears necessary to shed light on the behavior of electrified flames at high Reynolds number. In this context, the present project proposes to study the behavior of a turbulent reacting mixing layer impinged by an external electric field using a detailed description of the reacting and transport phenomena involved in this flow. The calculation of this complex configuration will be allowed by the use of the parallel computing paradigm proposed with the ""Regent"" programming language recently developed at Stanford University. The result of these calculations will allow me to extensively define the modification induced by the imposed electric field on the thermochemical fields produced in the turbulent reacting layer as well as the impact of the electric force on the statistical properties of the turbulence. Moreover, the database obtained with these calculations will be used as a benchmark solution for the development and validation of a reduced-order model necessary for the calculation of electrified reacting flows in industrial applications."
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
31057 Toulouse Cedex
Francia