Rescale est fier de présenter ce témoignage client mettant en lumière Amogy's L'innovation en matière d'énergie propre est rendue possible par l'utilisation de méthodes d'ingénierie avancées sur Rescale. Ce blog est rédigé par un contributeur invité. Chaitanya Wadkar avec les contributions de Matthieu Montgomery et Allison Agre.

La mission d'Amogy, qui vise à décarboner le transport lourd et la production d'énergie stationnaire, repose sur le développement de systèmes de production d'électricité à partir d'ammoniac capables de fonctionner de manière fiable à l'échelle industrielle. Avec la maturation de la technologie, les plateformes de réacteurs ont considérablement augmenté en taille et en capacité, engendrant de nouvelles complexités en matière de dynamique des fluides, de transfert de chaleur et de réactivité. Ces défis ont renforcé l'importance de la simulation haute fidélité comme moteur essentiel de la validation de la conception et de l'innovation.

Pour accompagner cette montée en puissance rapide, l'équipe d'ingénierie d'Amogy a développé un cadre de modélisation multiphysique unifié, capable de saisir les caractéristiques d'écoulement détaillées, les profils de mélange, les gradients thermiques et les mécanismes réactionnels au sein d'un environnement de simulation unique. Cette approche intégrée reflète la nature étroitement couplée du système et permet une analyse précise pour une large gamme de conditions de fonctionnement. À mesure que les géométries des réacteurs augmentaient et que les régimes de fonctionnement s'intensifiaient, ce flux de travail unifié est devenu essentiel pour résoudre les interactions critiques qui influencent l'efficacité de conversion, la stabilité et l'extensibilité.

La conception de réacteurs commerciaux de plus grande taille nécessitait des maillages plusieurs fois supérieurs à ceux des prototypes précédents, avec des domaines de calcul reflétant des débits massiques plus élevés et des caractéristiques internes de plus en plus complexes. Ces augmentations ont imposé des exigences considérables en matière de stabilité du solveur, d'empreinte mémoire et de performances parallèles. À ce stade, un accès constant à un calcul haute performance évolutif est devenu indispensable. La plateforme d'ingénierie numérique de Rescale a fourni l'élasticité et le débit nécessaires pour exécuter ces simulations étendues sans goulots d'étranglement, délais d'attente ni conflits de ressources. La capacité d'évoluer de manière transparente a permis à l'équipe d'itérer rapidement, d'évaluer de multiples configurations de conception et de découvrir des informations qui auraient été difficiles à obtenir par le seul biais de tests matériels.

À mesure que le développement des réacteurs progressait, la simulation s'est étroitement intégrée aux flux de travail d'ingénierie transversaux. Les itérations de conception exigeaient une coordination étroite entre les équipes de conception mécanique, de fabrication et d'analyse structurelle, toutes soumises à des délais serrés et à des contraintes réglementaires en constante évolution. Les résultats de simulation servaient fréquemment de données d'entrée pour les décisions ultérieures, faisant du temps de traitement un facteur critique pour maintenir la dynamique des équipes. Dans plusieurs cas, des modifications de conception imprévues, telles que des améliorations géométriques, des mises à jour de matériaux ou des ajustements de l'enveloppe de fonctionnement, ont nécessité une validation rapide afin d'éviter tout impact sur le calendrier. Le calcul haute performance (HPC) dans le cloud, via la plateforme Rescale, a permis de lancer immédiatement ces simulations urgentes à pleine échelle, préservant ainsi les délais de développement tout en maintenant la fidélité du modèle. Par conséquent, les temps de cycle de conception des produits ont été réduits jusqu'à 60 %, malgré la complexité accrue des flux de travail multiphysiques unifiés et des architectures de réacteurs à l'échelle. Ceci a été rendu possible grâce aux capacités interactives des stations de travail, qui permettaient des ajustements en temps réel aux simulations en cours, combinées à des architectures de cœur haute performance qui réduisaient les temps de résolution par itération jusqu'à 50 %. Ensemble, ces capacités ont permis des itérations de conception plus fréquentes, une identification plus précoce des compromis en matière de performances et une convergence plus rapide vers des configurations prêtes pour la commercialisation.

Le cadre de modélisation haute fidélité et l'infrastructure de simulation évolutive, désormais essentiels au programme de développement des réacteurs d'Amogy, ont été mis en place grâce aux efforts de Chaitanya Wadkar, ingénieur CFD senior chez Amogy. Il a déclaré : « Ces contributions ont permis la transition des prototypes initiaux aux architectures de réacteurs à l'échelle commerciale et ont créé les bases de simulation qui sous-tendent les décisions de conception pour plusieurs générations de produits. Ce cadre continue d'orienter la feuille de route technologique d'Amogy et est devenu un pilier de la capacité de l'entreprise à accélérer l'innovation dans les systèmes de production d'énergie à partir d'ammoniac. » 

La simulation haute performance s'est avérée particulièrement précieuse lors des premières phases de validation, car la compréhension des interactions subtiles au sein du réacteur a permis de raccourcir les cycles de développement et de réduire les risques liés au prototypage. Les ressources de calcul à l'échelle du cloud ont permis à l'équipe d'explorer en profondeur les espaces de paramètres, d'affiner la précision des prédictions et de converger vers des solutions de conception compatibles avec les environnements d'exploitation commerciaux. Cette boucle de rétroaction accélérée a renforcé les fondements des systèmes de nouvelle génération d'Amogy et a contribué à faciliter la transition des démonstrations à l'échelle pilote vers des unités plus grandes, prêtes pour la commercialisation.

Alors qu'Amogy poursuit le développement de sa plateforme technologique, la simulation à grande échelle demeure essentielle pour accélérer les découvertes, réduire l'incertitude et optimiser les systèmes. Grâce à l'environnement de calcul haute performance (HPC) dans le cloud de Rescale, l'équipe d'ingénierie peut concevoir des architectures de réacteurs toujours plus ambitieuses, tout en conservant la rapidité et la rigueur nécessaires à leur commercialisation. Cette approche intégrée de la modélisation et du calcul constitue un atout majeur pour l'entreprise, qui s'efforce de fournir des solutions énergétiques performantes et zéro émission pour un monde en voie de décarbonation.

Pour en savoir plus sur la façon dont Rescale alimente l'innovation technique d'Amogy, consultez les ressources complémentaires :

• Amogy accélère la technologie des énergies propres pour le transport lourd durable avec un HPC conçu pour le cloud (Étude de cas)
• Rescale aide Amogy, société d'énergie à zéro émission, à développer plus rapidement des solutions d'ammoniac propre dans le cloud (Communiqué de presse)