 Когда вы пытаетесь понять сложные внутренние работы виртуального двигателя, с его миллионами переменных и бесчисленным числом неопределенностей, самое важное количество лошадиных сил располагает не под капотом, а в компьютерной стойке по соседству.
Исследователи Аргоннской национальной лаборатории будут испытывать пределы вычисления лошадиных сил с новым проектом моделирования, которые будет использовать 60 млн компьютерных часов, чтобы уменьшить эти неопределенности и проложить путь к более эффективному моделированию двигателя.
Исследование будет проводиться на пятом быстром суперкомпьютере в мире, расположенном в лаборатории. Исследователи работают уже два года, чтобы получить более глубокое понимание сложной динамики при горении двигателя. В то время как они использовали мощные компьютеры и раньше, они никогда не использовали вычислительную мощность подобного суперкомпьютера, чтобы разблокировать многие секреты горения.
Исследование будет сосредоточено на расследовании того, как несколько переменных, или неопределенностей, одновременно взаимодействуют, чтобы повлиять на функционирование двигателя. Переменные в двигателе обширны и включают в себя такие вещи, как температура цилиндров и поршней, давление внутри цилиндра и скорость расхода топлива. Крошечные изменения в любых из этих условий может оказать глубокое воздействие на производительность двигателя и выбросов.
Ранее медленные компьютеры позволили исследователям изменить одну переменную, чтобы увидеть, как она влияет на все остальное. С помощью суперкомпьютера они могут изменять многие переменные одновременно и моделировать влияние, которое они оказывают друг на друга. В целом усилия моделирования, вероятно, будут включать в себя около миллиона вычислений для решения всех переменных.
Посредством решения неопределенности в моделировании двигателей, ученые будут предоставлять производителям автомобилей и конструкторам двигателей инструменты для создания более эффективных двигателей с меньшими затратами. Результаты исследования будут опубликованы публично, а также будут интегрированы в программное обеспечение моделирования двигателя.
Основной акцент в исследованиях будет заключаться в разработке нового поколение бензиновых двигателей, которые работают на основе низкотемпературного сгорания. Сжатый бензиновый двигатель сочетает в себе многие из преимуществ бензиновых и дизельных двигателей, используя сжатие для воспламенения топлива в том же порядке, используемом дизелем. Автопроизводители высказали заинтересованность в использовании низкой температуры горения в качестве инновационного пути к более эффективным двигателям.
|
