Modèle de Kriging comme substitut pour optimiser la distribution de température de sortie dans des combusteurs à faibles émissions sans trous de dilution

Concevoir des combusteurs avancés fonctionnant à des températures élevées et produisant peu de pollution, notamment en l'absence de trous primaires et de dilution, est une tâche difficile qui peut présenter des défis significatifs. À cet égard, cet article présente une approche par modèle de Kriging pour optimiser la distribution de température de sortie du combusteur afin d'atteindre de tels combusteurs à faibles polluants. S'appuyant sur des recherches précédentes, cette étude explore les effets de l'angle d'installation des pales du tourbillon sur la distribution de température de sortie du combusteur sans trous primaires ni de dilution. Les méthodes traditionnelles, telles que la méthode de variable de contrôle utilisant la dynamique des fluides computationnelle (CFD) pour la simulation numérique, sont limitées dans leur application en raison du couplage complexe des flux, du transfert de chaleur, du transfert de masse et des processus de combustion. En revanche, les modèles substituts, en particulier le modèle de Kriging, offrent une alternative rapide et efficace aux simulations CFD étendues, fournissant des prévisions précises et des estimations d'erreur pour la solution du problème. En résumé, cet article détaille le processus de génération de points d'échantillonnage à travers des simulations numériques tridimensionnelles, développe un modèle de Kriging par échantillonnage de Latin hypercube, et optimise le modèle pour identifier la distribution de température de sortie la plus uniforme réalisable en ajustant l'angle d'installation de la pale de tourbillon. Les paramètres de conception optimaux, rapidement obtenus grâce au modèle de Kriging, ont montré une réduction significative de la fonction de distribution de température globale et de la fonction de distribution de température radiale de 21 % et 27,14 %, respectivement.