Modélisation et simulation numérique multi-physique et multi-échelle en mécanique des fluides

流体机械的多物理和多物理建模与模拟

• 批准号: RGPIN-2016-06427
• 负责人: Trépanier, JeanYves
• 金额: $ 3.35万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2018-01-01 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=667125
• 关键词: Mod; lisation; et; simulation; num

Les plasmas thermiques sont rencontrés dans plusieurs systèmes d'ingénierie incluant les torches à plasma utilisées pour la projection de particules; la propulsion par plasma utilisée sur les satellites; les disjoncteurs haute-tension dont le principe de coupure repose sur un arc électrique stabilisé, soufflé et éteint par un écoulement gazeux. Les instabilités dues à la turbulence limitent la performance de ces systèmes et une meilleure compréhension de l'écoulement dans ces conditions est essentielle à l'amélioration des designs. La difficulté dans la simulation de l'écoulement des plasmas thermiques tient au couplage des physiques multiples en jeu, incluant un écoulement transsonique, des réactions chimiques, du rayonnement, des sources ohmiques, des forces magnétiques et des interactions avec les parois qui s'érodent. Nous avons développé depuis 25 ans une expertise en modélisation et simulation numérique pour l'application aux disjoncteurs haute-tension. Cette expertise s'est concrétisée par le développement de notre propre solveur en volumes finis pour les écoulements 2D-axisymétriques de plasmas thermiques, solveur qui est utilisé quotidiennement pour le design des disjoncteurs par un partenaire industriel.***Le but du programme de recherche est de développer les bases d'une nouvelle génération de solveurs 3D multi-physiques afin d'améliorer de manière significative la fidélité de la simulation et ainsi aider à comprendre ces écoulements complexes. En comparaison à notre propre solveur et à la majorité des logiciels commerciaux de CFD qui sont en général d'ordre 2, une capacité d'ordre élevé, soit 4 ou 5 est estimée nécessaire pour améliorer les prédictions. Un ordre plus élevé permettra de minimiser la diffusion numérique et de mieux simuler les écoulements turbulents instationnaires et les couplages multi-physiques. ***À la base, nous allons développer un solveur 3D en volumes finis, avec les flux calculés à ordre élevé. Par la suite, nous allons coupler la méthode des volumes finis et l'approche cinétique de Boltzmann pour permettre un meilleur calcul des flux dans les cas de physique complexe. La turbulence sera traitée par une approche de type grandes échelles LES, ainsi que le couplage turbulence-champ-magnétique-rayonnement. Nous visons une solution efficace et précise des différentes échelles de temps et d'espace par l'utilisation d'une adaptation en espace par raffinement des maillages, et en temps via des pas de temps locaux. De plus, l'implémentation sera faite de manière à optimiser l'utilisation des ordinateurs hautement parallèles en vue de diminuer le temps de calcul. ***Les nouvelles capacités d'investigation fournies par ces nouveaux modèles numériques permettront une analyse beaucoup plus fidèle des interactions entre l'arc et l'écoulement et ceci sera démontré en comparant les nouveaux résultats aux données expérimentales et à nos modèles antérieurs.**

Les等离子体Thermiques SontRencontrésDansplusieurssystèmesD'Ingénierie倾斜les torchesà等离子体效率por la proport la fromistion de projection de颗粒； La推进PAR血浆UtiliséeEsur Les卫星； les disjonconteurs haute steense not principe de out couture suruncélectriquestostilisé，souffléetéteintparunécourementgazeux。 lesinstabilités会议湍流限制la performance de cessystèmes等人最困难的情况是创建一种专业系统。最困难的情况是建立一种专业系统，创建专业知识系统，创建专业知识系统，以及经历过该系统发展的人们的互动。 EN模型eT仿真数字pour l'Application Aux diskoncteurs Haute-temense。 Cette expertise s'est concrétisée par le développement de notre propre solveur en volumes finis pour les écoulements 2D-axisymétriques de plasmas thermiques, solveur qui est utilisé quotidiennement pour le design des disjoncteurs par un partenaire industriel.***Le but du programme de recherche est de développer les bases d'une nouvellegénérationde solveurs 3D多物理afind'AméméliorerdeManière有意义的LaFidélitédela simulation et ainsi ainsiaideràcomprendrecesécoulentsconsurements complectess。在比较的情况下，Notre Propre solveur etàlaMailitédeslogiciels Commerciaux de cfd qui sont engénérald'Ordre 2，Une d'Ordred'Ordreélevé，soit 4 out soit 4 OU 5estectéeeeeeeeenéeeenécessairenécessaireforaméloriorerles lesprédtictions。联合国Ordre PlusÉlevéPermettrade Minimiser ladiffusionNumérique公司拥有丰富的知识和技能，并且正在不断改变其范围。 ***à公司拥有丰富的知识和技能，并且拥有丰富的知识和技能，以帮助其员工了解人民努力的重要性。世界发展的主流方法是提供可以通过世界发展来实现的解决方案。此外，该系统的开发将通过多种方式实施。 ***四岁的孩子已经与我们发生过的相互作用的分析方面有所了解，包括四岁儿童的比较努力，他们与与辅助无助者相提并论的相互作用的分析方面，而四岁的孩子则相对被称为四岁儿童。*******************************。