Modélisation d'ordre réduit informée par la physique pour les jumeaux numériques des systèmes de combustion durable – PROMCOM

Les industries à forte intensité énergétique et les secteurs des transports longue distance dépendent encore fortement de la combustion de combustibles fossiles. Les combustibles alternatifs, tels que l'hydrogène, l'ammoniac et les biocarburants, sont essentiels pour atteindre la neutralité carbone dans ces secteurs difficiles à décarboner. Des technologies de combustion avancées sont nécessaires pour convertir efficacement ces combustibles tout en minimisant les émissions nocives. Les méthodes expérimentales et numériques actuelles, y compris la mécanique des fluides numérique, sont trop coûteuses pour les procédures d'optimisation ciblant les systèmes de combustion à l'échelle industrielle. Par conséquent, le projet propose le développement de modèles d'ordre réduit (MOR), qui peuvent simplifier les phénomènes de combustion complexes en relations entrée-sortie gérables et permettre le développement de jumeaux numériques de systèmes de combustion. Le projet développera des MOR basés sur des projections non intrusives par le biais d'un apprentissage automatique informé par la physique qui sera appliquées aux données expérimentales et numériques d'un modèle de chambre de combustion de turbine à gaz. Le projet s'articule autour de trois modules de travail (MT) : MT1 concerne l'utilisation de techniques d'extraction de caractéristiques pour trouver la meilleure représentation à faible dimension du système de combustion ; MT2 développera un cadre de simulation adaptatif reposant sur des approches de partitionnement de données pour permettre des simulations numériques réalisables et précises ; MT3 traite de la génération de MOR capables de capturer la dynamique du système dans l'espace à faible dimension. Le livrable final sera un jumeau numérique capable de prédire les flammes observées dans le brûleur et la transition entre elles, validant une méthodologie qui permettra le contrôle et l'optimisation en temps réel des systèmes de combustion innovantes.