Validation of a Density Base Navier-Stokes solver simulating the startup deflagration to detonation process of Rotating Detonation Engine (RDE)
Notice bibliographique
Résumé
View Video Presentation: https://doi.org/10.2514/6.2023-0171.vid Validation of a Density Based Navier-Stokes solver simulating the start-up deflagration to detonation process of Rotating Detonation Engine (RDE) Bruce Crawford Ansys Inc., 2600 Ansys Dr, Canonsburg, PA 15317 USA Ishan Verma Ansys Pune, Vari Tech Park, India Stefano Orsino Ansys Inc., 10 Cavendish Court, Lebanon NH, 03766, USA Jean-Sebastien Cagnone Ansys Canada Ltd., 1000 Sherbrooke Street West, Montreal QC, H3A 3G4 Canada Modeling pressure gain combustion systems, in-particular rotating detonation engines (RDE), has been a growing area of interest in academia and industry for the last decade. The main application for RDEs is in rocket motors and gas-turbine combustors. Following this industry trend, there has been a push to expand the capabilities of the Ansys Fluent CFD solver, especially in its high-speed Density Based Navier-Stokes solver (DBNS), to improve the modeling and design of new RDE systems. High-fidelity CFD simulations can provide invaluable insights into the high-speed flow mixing and combustion processes in a typical RDE combustor. These CFD simulations require physical models that can predict physical phenomena such as compressibility, turbulence, and chemical non-equilibrium. Implementing new enhancements towards chemical non-equilibrium (combustion) and turbulence combustion interaction models has been done to meet the requirement of predictive high-speed reactive flow simulations. The present work shows the validation of the newly implemented capabilities and physical model of Ansys Fluent for RDEs. The computational domain is based on the experiments from AFRL/NETL RDE, and the validation of CFD simulations is done with the experimental results. Three different mesh resolutions using Poly-Hexcore Mosaic mesh topology are evaluated, showing the performance of the RDE modeling. Additionally, the system demonstrates the computationally efficient modeling capabilities offered by the direct source chemistry solver with a global mechanism and various chemistry solvers using detailed chemistry kinetic mechanisms for higher fidelity combustion modeling. The validation cases presented here use the spectrum of turbulence models to validate RDE operating conditions by using realizable k-epsilon, k-omega Shear Stress Transport (SST), and Large Eddy Simulations (LES).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».