关于使用低维模拟生成自适应化学方法数据库的可行性研究
流体动力学
2023-10-27 v1
摘要
LES/PDF 方法可用于模拟具有强湍流-化学相互作用的困难湍流燃烧构型。与类火焰面湍流燃烧模型相比，传输 PDF 方法计算代价高昂。预划分自适应化学（PPAC）方法正是为应对此成本差异而开发。PPAC 包含一个离线预处理阶段，从一组代表性组分初始数据库出发生成一组简化模型。在运行时，这组简化模型在反应分数步中被动态使用，从而节省计算量。我们最近将 PPAC 与就地自适应列表（ISAT）结合以进一步降低计算成本。我们已表明该组合方法将湍流燃烧大规模 LES/粒子 PDF 模拟每时间步的平均挂钟时间减少了 39\%。PPAC 的一个关键假设是：离线阶段使用的初始数据库能代表运行时遇到的组分。在我们先前的研究中该假设被平凡地满足，因为初始数据库由从湍流燃烧模拟本身提取的组分构成。因此，一个关键的开放问题仍然是：是否可以在无法访问湍流燃烧模拟的情况下生成此类数据库。为回答此问题，在当前工作中，我们探究此类数据库的组分是否可从计算高效的低维模拟（如 1D 对置流火焰和部分搅拌反应器）中提取。我们表明，使用从部分搅拌反应器构型提取的组分生成的数据库，其性能与最优情形（数据库由直接从 LES/PDF 模拟提取的组分构成）相当。
引用
@article{arxiv.2310.17051,
title = {A feasibility study on the use of low-dimensional simulations for database generation in adaptive chemistry approaches},
author = {Ashish S. Newale and Pushan Sharma and Stephen B. Pope and Perrine Pepiot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17051},
year = {2023}
}