Simulation of Internal Combustion Engines with High-Performance Computing Tools
Notice bibliographique
Résumé
Traditional Lagrangian spray modeling approaches for internal combustion engines are highly griddependent due to insufficient resolution in the near nozzle region. This is primarily because of inherent restrictions of volume fraction with the Lagrangian assumption together with high computational costs associated with small grid sizes. A state-of-the-art grid-convergent spray modeling approach was developed and implemented by Senecal et al. (ASME-ICEF2012-92043) in the CONVERGE software. The key features of the methodology include Adaptive Mesh Refinement (AMR), advanced liquid-gas momentum coupling, and improved distribution of the liquid phase, which enables use of cell sizes smaller than the nozzle diameter. This modeling approach was rigorously validated against nonevaporating, evaporating, and reacting data from the literature. The current numerical study focusses on further demonstration of the grid-convergent modeling approach for simulating a single-cylinder Cat® compression ignition engine. The simulated injector is characterized with a nominal nozzle exit diameter of 259 μm. Simulations using various minimum grid sizes (ranging from 125 μm to 1000 μm) are compared for engine performance and emissions parameters of interest such as pressure, heat release rate, ignition delay, NOx, HC, and soot emissions. The peak cell-count for the highest resolution simulation was on the order of 34 million. These computationally expensive simulations were facilitated at a high-performance computing facility at Argonne National Laboratory. METIS load-balancing algorithm was developed and implemented in Converge code for the simulations. Scaling studies were also performed. The validity of previously recommended grid settings (ASME-ICEF2012-92043) for accuracy/runtime trade-off is further assessed. Efficacy of a simplified combustion model is also compared against a detailed chemical kinetics based combustion model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».