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Mejora de la Predicción de la Temperatura de la Pared para la Cámara de Combustión del Cohete LUMEN con Redes Neuronales

Autores: Dresia, Kai; Kurudzija, Eldin; Deeken, Jan; Waxenegger-Wilfing, Günther

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Mejora de la Predicción de la Temperatura de la Pared para la Cámara de Combustión del Cohete LUMEN con Redes Neuronales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Cálculos
Transferencia de calor
Sistemas de enfriamiento regenerativo
Metano supercrítico
Simulaciones CFD
Redes neuronales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Cálculos precisos de la transferencia de calor y la temperatura máxima de la pared resultante son esenciales para el diseño óptimo de sistemas de enfriamiento regenerativo fiables y eficientes. Sin embargo, predecir la transferencia de calor del metano supercrítico que fluye en los canales de enfriamiento de un combustor de cohete enfriado regenerativamente presenta un desafío significativo. Los cálculos CFD de alta fidelidad proporcionan una precisión suficiente, pero son computacionalmente demasiado costosos para ser utilizados dentro de rutinas de optimización de diseño elaboradas. En un trabajo anterior se ha demostrado que un modelo sustituto basado en redes neuronales es capaz de predecir la temperatura máxima de la pared a lo largo de canales de enfriamiento rectos con una precisión convincente cuando se entrena con datos de simulaciones CFD para segmentos simples de canales de enfriamiento. En este artículo, la metodología se extiende a canales de enfriamiento con curvatura. Las predicciones del modelo extendido se prueban contra simulaciones CFD con diferentes condiciones de contorno para el contorno representativo del combustor LUMEN con geometrías y densidades de flujo de calor variables. La alta precisión de las predicciones del modelo extendido sugiere que será una herramienta valiosa para diseñar y analizar sistemas de enfriamiento regenerativo con mayor eficiencia y efectividad.

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