Description du projet
La modélisation jette un nouvel éclairage sur l’interaction entre les champs électriques et la combustion turbulente
Appliquer un champ électrique externe s’est avéré une méthode efficace pour contrôler le processus de combustion dans de petits brûleurs ainsi que dans des systèmes à l’échelle industrielle. Cependant, nous ne comprenons pas encore totalement le mécanisme de l’interaction entre les flux en réaction et le champ électrique. Le projet EnFoRCe, financé par l’UE, va étudier le comportement d’une couche de mélange à réaction turbulente, exposée à un champ électrique externe. Cette étude sera réalisée en utilisant le solveur open-source de recherche hypersonique basée sur les tâches (HTR), qui peut exécuter efficacement des simulations de calcul d’écoulements réactifs en utilisant Regent, un langage de programmation conçu pour obtenir des performances optimales sur les ordinateurs actuels à haute performance et à architecture hétérogène. Les résultats des simulations permettront aux chercheurs d’étudier la manière dont le champ électrique modifie les champs thermochimiques dans la couche de réaction turbulente ainsi que la manière dont la force électrique affecte les propriétés statistiques de la turbulence.
Objectif
"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."
Champ scientifique
Not validated
Not validated
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
31057 Toulouse Cedex
France