Toward the use of LES for industrial complex geometries. Part I: automatic mesh definition
Notice bibliographique
Résumé
With the constant increase of computational power for the past years, Computational Fluid Dynamics (CFD) has become an essential part of the design in complex industrial processes. In this context, among the scale resolving numerical methods, Large-Eddy Simulation (LES) has become a valuable tool for the simulation of complex unsteady flows. To generalise the industrial use of LES, two main limitations are identified. First, the generation of a proper mesh can be a difficult task, which often relies on user-experience. Secondly, the ‘time-to-solution’ associated with the LES approach can be prohibitive in an industrial context. In this work, these two challenges are addressed in two parts. In this Part I, an automatic procedure for mesh definition is proposed, whereas the Part II is devoted to numerical technique to reduce the LES ‘time-to-solution’. The main goal of these works is then to develop an accurate LES strategy at an optimised computational cost. Concerning the mesh definition, because LES is based on separation between resolved and modelled subgrid-scales, the quality of the computed solution is then directly linked to the quality of the mesh. However, the definition of an adequate mesh is still an issue when LES is used to predict the flow in an industrial complex geometry without a priori knowledge of the flow dynamics. This first part presents a user-independent approach for both the generation of an initial mesh and the convergence of the mesh in the LES framework. An automatic mesh convergence strategy is proposed to ensure LES accuracy. This strategy is built to guarantee a mesh-independent mean field kinetic energy budget. The mean field kinetic energy is indeed expected to be mesh independent since only turbulent scales should be unresolved in LES. The approach is validated on canonical cases, a turbulent round jet and a turbulent pipe flow. Finally, the PRECCINSTA swirl burner is considered as a representative case of complex geometry. First, an algorithm for the generation of an unstructured mesh from a STL file is proposed to generate a coarse initial mesh, before applying the mesh convergence procedure. The overall strategy including automatic first mesh generation and its automatic adaptation paves the way to use LES approach as a decision support tool for various applications, provided that the ‘time-to-solution’ is compatible with the applications constraint. A second paper, referred as Part II, is devoted to the reduction of this time.
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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 | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
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 ».