Analyse Radiative des Fours Verriers: Approches nouvelles pour les calculs d'imagerie hyperspectrale – RAGNAROCH

Des mesures non intrusives fiables, résolues en espace et en temps, de la température et des concentrations d'espèces sont essentielles au développement des futures générations de systèmes de combustion propres et efficaces. L'ANR RAGNAROCH vise à contribuer à ce problème en étudiant la possibilité d'utiliser l'imagerie hyperspectrale pour évaluer ces paramètres thermophysiques dans des systèmes de combustion de complexité croissante, incluant des flammes laminaires et turbulentes bien contrôlées et un four verrier de dimension réduite. Dans ce travail, l’analyse des données hyperspectrales sera basée sur des méthodes d’apprentissage statistique modernes et efficaces. La génération des paramètres de ces méta-modèles sera réalisée à partir de données obtenues à l'aide d'un modèle CFD haute-fidélité. Une fois construits, les différents méta-modèles seront d'abord validés dans des scénarios numériques, où les images hyperspectrales seront générées à partir des données issues de simulations. Puis, dans un deuxième temps, les méta-modèles seront appliqués à des images expérimentales réelles dans des configurations de difficultés croissantes. Le projet RAGNAROCH s'appuie sur les compétences complémentaires de 6 équipes largement reconnues pour leur expertise dans les domaines impliqués dans le projet : 1) IUSTI/UMR 7343 et 2) M2P2/UMR 7340 développent le code CFD. Ce code sera utilisé pour fournir des calculs à haute-fidélité des flammes laminaires et turbulentes, utilisés pour l’entrainement et la validation des méta-modèles. 3) Le LEMTA/UMR 7563 réalisera l'imagerie hyperspectrale de flammes expérimentales, 4) CETHIL/UMR 5008 réalisera la caractérisation aérothermique expérimentale des flammes de laboratoire laminaires et turbulentes. 5) LOA/UMR 5818 développera la stratégie d'inversion des images hyperspectrales, incluant la génération des méta-modèles. 6) St Gobain Recherche assurera les expérimentations industrielles à échelle réduite.
L’objectif final du projet RAGNAROCH est de développer et valider un ensemble d’outils théoriques et numériques visant à reconstruire des champs de température et concentrations en espèces (incluant les suies) à partir d’imagerie hyperspectrale. Ces outils seront distribués sous licence libre et accompagnés de contenus pédagogiques (rapports technique et support vidéo). Le projet permettra aussi de former trois nouveaux experts en transfert radiatif dans les milieux haute températures (38 % du budget est dédié à leur recrutement). 13 % du budget est dédié aux développements expérimentaux, 12 % à la sous-traitance de tâches informatiques de gestion des données, le reste (36 %) étant alloué à la mise en œuvre des composantes numériques (simulations), à l’environnement et aux frais de gestion (14.5 % pour la plupart des partenaires).