Comparison of Tabulated and Complex Chemistry Turbulent-Chemistry Interaction Models With High Fidelity Large Eddy Simulations on Hydrogen Flames
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Hydrogen micromix combustion is a promising concept to reduce the environmental impact of both aero and land-based gas turbines by delivering carbon-free and ultra-low-NOx combustion without the risk of autoignition or flashback. The EU H2020 ENABLEH2 project aims to demonstrate the feasibility of such a switch to hydrogen for civil aviation, within which the micromix combustion, as a key enabling technology, will be matured to TRL3. The micromix combustor comprises thousands of small diffusion flames where air and fuel are mixed in a crossflow pattern. This technology is based on the idea of minimizing the scale of mixing to maximize mixing intensity. The high-reactivity and wide flammability limits of hydrogen in a micromix combustor can produce short and low-temperature small diffusion flames in lean overall equivalence ratios. In order to mature the hydrogen micromix combustion technology, high quality numerical simulations of the resulting short, thin and highly dynamic hydrogen flames, as well as predictions of combustion species, are essential. In fact, one of the biggest challenges for current CFD has been to accurately model this combustion phenomenon. The Flamelet Generated Manifold (FGM) model is a combustion model that has been used in the past decades for its predicting capabilities and its low computational cost due to its reliance on pre-tabulated combustion chemistry, instead of directly integrating detailed chemistry mechanisms. However, this trade for a lower computational cost may have an impact on the solution, especially when considering a fuel such as Hydrogen. Therefore, it is necessary to compare the FGM model to another combustion modelling approach which uses more detailed complex chemistry. The main focus of this paper then, is to compare the flame characteristics in terms of position, thickness, length, temperature and emissions obtained from LES simulations done with the FGM model, to the results obtained with more complex chemistry models, for hydrogen micromix flames. This will be done using STAR-CCM+ to determine the most suitable numerical approach required for the design of injection systems for ultra-low NOx.
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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 ».