Разработка архитектуры высокоадекватной мультифизической цифровой модели печи остекловывания
Область компетенции:
|
|
Период проведения | 2023 |
Заказчик: Федеральное государственное унитарное предприятие «Производственное объединение «Маяк» (ФГУП «ПО «Маяк»)
Исполнитель: Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (ИЦ «ЦКИ») (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ
Ответственный исполнитель: Н.К. Ефимов-Сойни, начальник отдела энергетического машиностроения Инжинирингового центра (CompMechLab®) ПИШ СПбПУ
Руководитель проекта: А.И. Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг», НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые технологии», Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» и Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ
Сотрудники Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ по заказу ПО «Маяк» (ГК «Росатом») разработали архитектуру цифрового двойника печи остекловывания высокоактивных радиоактивных отходов.
Технология перевода жидких радиоактивных отходов в стеклообразное состояние с помощью нагрева до экстремально высоких температур (более 1000oC) в специальных печах позволяет значительно сократить объем отходов, получить форму, устойчивую к воздействию факторов окружающей среды и пригодную для долговременного хранения.
На базе Цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников CML-Bench® разработаны архитектура мультифизической цифровой модели печи остекловывания и ключевой элемент ее цифрового двойника – матрица требований, целевых показателей и ресурсных ограничений.
Определены функциональные взаимосвязи между составными частями конструкции, разработаны компьютерные модели описания физическомеханических процессов, происходящих в процессе эксплуатации печи, таких как теплообмен, гидродинамика, электродинамика.
Также на текущем этапе решены следующие задачи:
- определен набор контролируемых показателей печи на основных режимах работы;
- разработаны рекомендации по установке измерительных датчиков, необходимых для валидации цифрового двойника;
- при помощи многовариантного компьютерного моделирования восполнена недостаточность результатов натурных испытаний, в частности, особенности работы системы охлаждения.
Начальник исследовательской лаборатории Центральной заводской лаборатории ФГУП «ПО «Маяк» по обращению и кондиционированию радиоактивных отходов Павел Козлов:
«Мы ожидаем от внедрения данного подхода существенного ускорения процессов разработки, опытных и пуско-наладочных испытаний нового оборудования, что должно снизить финансовые и временные издержки при модернизации технологических процессов на производстве. После успешной апробации технологии разработки цифрового двойника печи остекловывания, а также всех технологических и эксплуатационных режимов данный подход будет использован при модернизации других промышленных установок и технологических переделов».
СМИ о проекте: