A comprehensive study of critical aspects in tabulation of premixed laminar flames

The combustion of new fuels, such as hydrogen, has evolved from being largely experimental to becoming an increasingly prevalent reality in various energy and industrial applications. Consequently, a detailed analysis of the computational flames generated by this type of combustion, along with the implementation of a system capable of detecting and discarding problematic flames, is of great interest. This approach will enable a better understanding of combustion phenomena and improve the efficiency of computational data acquisition and processing related to the flames. Therefore, this Master’s Thesis focuses on the development of an automated framework for the generation and filtering of a tabulated premixed laminar flame database, ensuring the identification and exclusion of critical cases. In particular, the project is centered on two specific data-filtering systems: one aimed at detecting flames with auto-ignition issues, and another focused on identifying deficiencies related to mesh size, which can lead to incomplete combustion. The implementation of these systems will ultimately enable more accurate and reliable combustion simulations, ensuring that flames are correctly computed and analyzed.

La combustione di nuovi combustibili, come l’idrogeno, è passata da una fase prevalentemente sperimentale a diventare una realtà sempre più diffusa in diverse applicazioni energetiche e industriali. Di conseguenza, l’analisi dettagliata delle fiamme computazionali generate da questo tipo di combustione, insieme all’implementazione di un sistema in grado di individuare ed eliminare le fiamme problematiche, risulta di grande interesse. Questo approccio consentirà una migliore comprensione dei fenomeni di combustione e migliorerà l’efficienza nell’acquisizione e nell’elaborazione dei dati computazionali relativi alle fiamme. Pertanto, questa tesi di laurea magistrale si concentra sullo sviluppo di un framework automatizzato per la generazione e il filtraggio di database tabulati di fiamme laminari premiscelate, garantendo l’identificazione e l’esclusione di aspetti critici. In particolare, il progetto si focalizza su due sistemi specifici di filtraggio dei dati: uno volto a rilevare fiamme con problemi di auto-ignizione e un altro finalizzato a identificare carenze legate alla dimensione della mesh, che possono portare a una combustione incompleta. L’implementazione di questi sistemi consentirà, in ultima analisi, simulazioni di combustione più accurate e affidabili, garantendo che le fiamme siano calcolate e analizzate correttamente.