08/01/2020 - AIRATOM. Ein Projekt mit 35 Millionen Stunden Berechnung in einem Supercomputer, um sauberere Flugzeuge zu erreichen

Menéame

El CMT-Thermalmotore der Universitat Politique deValència Sie beteiligt sich an einem europäischen Projekt, das 35 Millionen Stunden Berechnungszeit in Supercomputer Joliot-Curie um weniger umweltbelastende Flugzeuge zu erreichen. Joliot-Curie ist der mächtigste Computer in Frankreich und der drittgrößte in Europa (ist in der Lage zu verwirklichen 22.000 Billionen Operationen pro Sekunde), um weniger umweltbelastende Flugzeuge zu erreichen.

So kann man das zusammenfassen. ARATOM (Primary spray breakup modelling of prefilming AIRblast ATOMizers in aeronautical burners), die ehrgeizige Initiative, an der das CMT-Thermische Motores Institut der Universitat Politic deValència (UPV) derzeit mit Mitteln des europäischen Netzwerks PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) arbeitet, wobei die Nutzung der Supercomputer zur Verbesserung der Triebwerke an der Spitze steht.

Beschreibung der Kraftstoffzerstäubung in aerodynamischen Motoren

Raúl Payri, Professor der UPV, Mitglied des CMT-Thermik-Motoren und Hauptforscher, erklärt, dass "durch hochtreue Simulationen das Ziel von AIRATOM die Entwicklung eines phänomenologischen Modells sei, das die Atomisierung des Kraftstoffs in aerodynamischen Motoren beschreibt, d.h., wie der injizierte Kraftstoff in Bänder und anschließend in Tropfen verteilt werde."

Darüber hinaus betont Payri, dass "die Verknüpfung dieses Modells mit den weniger zuverlässigen Simulationen in der Industrie die Zuverlässigkeit ihrer Rußbildungsvorhersagen erhöhen und die Entwicklung von Entwürfen ermöglichen wird, die die Bildung von Schadstoffemissionen von Flugzeugen der Zukunft verringern."

Eine Information, die nicht auf andere Weise erhalten werden kann

Die Auflösung von DNS-Simulationen (Direct Numerical Simulation), bei denen die Turbulenzen nicht modelliert werden müssen, wird Informationen liefern, die auf andere Weise nicht erhältlich sind.

"Die meisten Experimente in diesem Bereich," so Francisco Javier Salvador, auch Professor und Mitglied von CMT-Thermische Motores, "konzentrieren sich relativ weit vom Zerstäuber (sekundäre Atomisierung), da die hohe Dichte des Flüssigkeitsstrahls vor der Atomisierung die Anwendung optischer Techniken oder zumindest ihre Zuverlässigkeit im nahen Bereich erschwert. Daher wird die Verwendung von Hochtreue-Simulationen in diesem Bereich neue, aufschlussreiche Informationen über den anfänglichen Brennstoffbruch und die Primärzerstörung liefern, wobei in dieser Anwendung nur ein wenig erforscht wird."

Diese Methode gilt auch für andere Bereiche, die über Energieerzeugungssysteme wie z. B. Gasturbinen hinausgehen. Wie Salvador erklärt, würde es auch möglich sein, die Rolle der Atomisierung in pharmazeutischen Anwendungen - wie zum Beispiel bei der Verwendung von Aerosolen - oder in der Landwirtschaft - beispielsweise bei der Verbreitung von Pestiziden - besser zu verstehen.

Noch nie dagewesener Qualitätssprung

Marcos Carreres, ein engagierter Professor für Thermische CMT-Motoren, sagt, dass "in den letzten Jahren unsere Gruppe kontinuierlichen Zugang zu HPC-Ressourcen (high-performance computing) über das spanische Supercomputernetzwerk hatte, das etwa zwei Millionen Stunden an jährlichen Berechnungen verwendet. Die Vergabe des PRACE bedeutet einen Sprung in einer Größenordnung in unserer Simulationskapazität und somit einen Qualitätssprung in unserer Vorhersagekapazität."

Die Initiative, an der auch Forscher aus der BSC (Barcelona Supercomputing Center) ist im Projekt ESTiMATE (Kommissions Soot Model) des Programms Clean Sky 2 Joint Undertaking, Horizont 2020 (H2020). Bei diesem Projekt zählt die UPV zu ihren Partnern mit anderen renommierten Universitäten in Deutschland und den Niederlanden.

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Universitat Politique deValència

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