Pemodelan Holistik Sistem Konversi & Propulsi Energi

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Bidang konversi energi dan sistem propulsi berada di garis depan inovasi teknologi, mendorong kemajuan dalam transportasi, ruang angkasa, dan solusi energi berkelanjutan. Dalam upaya mengoptimalkan kinerja dan efisiensi, para peneliti semakin beralih ke pendekatan pemodelan holistik yang menjembatani kesenjangan antara simulasi 0D dan 3D. Integrasi level simulasi menawarkan pemahaman yang lebih komprehensif tentang sistem yang kompleks dengan menggabungkan model 0D yang disederhanakan namun akurat dengan representasi 3D yang sangat detail. Dalam eksplorasi pemodelan holistik ini, kita akan melihat betapa pentingnya menggabungkan perspektif 0D dan 3D untuk merancang, menganalisis, dan mengoptimalkan berbagai sistem seperti pembangkit listrik tenaga uap dan penggerak roket.

Pemodelan holistik menggabungkan model 0D yang disederhanakan dengan simulasi 3D yang mendetail, memungkinkan para insinyur dan ilmuwan mendapatkan gambaran lengkap tentang bagaimana berbagai komponen berinteraksi dalam sistem. Pendekatan ini mempertimbangkan gambaran besar dan detail yang lebih kecil, memberikan pandangan yang lebih tepat tentang bagaimana sistem bekerja di dunia nyata.

Gambar 1 Kerangka Pemodelan Holistik di Platform AxSTREAM

Konversi energi dan sistem propulsi beroperasi sebagai siklus termodinamika, yang harus dirancang, dievaluasi, dan dioptimalkan oleh para insinyur. Proses insinyur memerlukan simulasi tentang bagaimana sistem baru atau yang sudah ada dan komponen-komponennya bekerja dalam kondisi yang berbeda. Namun, mengingat banyaknya komponen yang terlibat dalam siklus tersebut, perangkat lunak mutlak diperlukan untuk mempelajari operasi siklus dan interaksi komponen. Simulasi Sistem AxSTREAM adalah alat perangkat lunak SoftInWay yang memungkinkan para insinyur mempelajari dan mengoptimalkan siklus menggunakan metode seperti Desain Eksperimen dan Monte Carlo. Platform ini menyediakan laboratorium virtual di mana seseorang dapat mengubah dan menguji berbagai pengaturan untuk menemukan pengaturan yang paling diinginkan, baik pada kondisi stabil maupun kondisi sementara.

Siklus gabungan dalam Simulasi Sistem AxSTREAM — Gambar 2 Siklus Gabungan Uap dan Gas yang dimodelkan dalam Simulasi Sistem AxSTREAM

Dalam jaringan fluida termal, fluida bergerak melalui berbagai elemen dengan tekanan, suhu, dan kecepatan tertentu. Setiap elemen berinteraksi satu sama lain dengan cara yang unik, dan interaksi ini menentukan karakteristik masing-masing komponen. Dalam konteks siklus termodinamika, para insinyur menghadapi tugas memodelkan jaringan fluida termal untuk mensimulasikan aliran fluida dan panas melalui elemen. Untuk melakukan hal ini, diperlukan pemecahan model jalur fluida, permukaan pertukaran panas, dan struktur padat menjadi elemen 1D yang terhubung. Hal ini membantu menangkap interaksi kompleks antara berbagai komponen, memberikan pemahaman rinci tentang dinamika termal-fluida dalam sistem.

Simulasi Sistem AxSTREAM unggul dalam pemodelan tingkat sistem dan pemodelan jaringan fluida termal. Meskipun alat ini memudahkan pekerjaan memodelkan keduanya secara terpisah, alat ini juga memungkinkan penggabungan keduanya dalam representasi terpadu. Platform ini mencakup perpustakaan yang terdiri dari 100+ elemen 0D dan 1D beragam yang dapat diakses melalui antarmuka ramah pengguna yang menjadikan pembuatan sistem 0D & 1D berpasangan menjadi sederhana dan mudah. Misalnya, pengguna dapat memodelkan mesin turbin gas dengan semua elemen 0D yang diperlukan, lalu memasangkan detail sistem bahan bakar ke modelnya secara langsung (Gambar 3).

Gambar 3 Turbin Gas Berpendingin dengan Injeksi Bahan Bakar

Tentu saja, model yang baik mengandalkan elemen presisi yang berasal dari data performa akurat dan detail komponen komprehensif. milik AxSTREAM modul jalur aliran memfasilitasi hal ini dengan menawarkan berbagai cara untuk penentuan data kinerja. Pengguna dapat mengimpor peta kinerja komponen ke dalamnya Simulasi Sistem AxSTREAM model, meskipun presisi mungkin terbatas untuk studi pengaruh aliran sekunder. Alternatifnya, mendesain di dalam KapakSTREAM memungkinkan analisis meanline 1D dan aliran throughflow 2D dalam kondisi tertentu, sehingga meningkatkan presisi. Untuk prediksi tingkat lanjut, memanfaatkan kecerdasan buatan di dalamnya KapakSTREAM memberikan opsi canggih, memastikan pengguna dapat menyesuaikan pendekatan mereka untuk memenuhi persyaratan analisis tertentu.

Model AI pembelajaran mesin SoftInWay memfasilitasi desain awal untuk mesin turbo. Hanya dengan menekan satu tombol, model ini membangun geometri 3D penuh dan menghasilkan peta kinerja secara otomatis – yang sangat cocok untuk itu Simulasi Sistem AxSTREAM. Hal ini memungkinkan pengguna untuk fokus pada model tingkat tinggi sementara AI menghasilkan mesin yang realistis.

Gambar 4 Desain Generatif pada Platform AxSTREAM

KapakSTREAM juga mengintegrasikan modul tambahan, termasuk kapakCFD untuk analisis CFD, AxSTRESS sebagai pemecah elemen hingga, dan modul untuk bantalan dan rotordinamika. Setelah mesin dibuat, validasi dalam modul ini memastikan solusi dan data kinerja yang lebih tepat.

KapakSTREAM menonjol sebagai alat penting dalam bidang pengembangan sistem energi. Dengan mengintegrasikan pemodelan tingkat sistem dan pemodelan jaringan fluida termal melalui pendekatan 0D-3D, ini memberikan pemahaman komprehensif tentang sistem yang kompleks. Kemampuan beradaptasi platform perangkat lunak ini ditegaskan oleh kapasitasnya untuk memadukan beragam elemen pemodelan, sehingga memfasilitasi optimalisasi siklus yang efektif. KapakSTREAM menambahkan kontribusi yang signifikan dengan menyediakan data kinerja yang tepat, sekaligus menggunakan metodologi inovatif seperti kecerdasan buatan untuk pemodelan prediktif. Dilengkapi dengan modul khusus, KapakSTREAM memastikan validasi solusi dan data kinerja yang kuat. Hal ini tidak hanya berfungsi untuk mempercepat pengembangan teknologi namun juga menjamin kompatibilitas dan mencakup dukungan teknis yang stabil. Intinya, KapakSTREAM muncul sebagai perangkat yang sangat dibutuhkan untuk pemodelan holistik dan optimalisasi konversi energi dan sistem propulsi.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut KapakSTREAM? Berhubungan! Email kami di Penjualan@softinway.com untuk menyiapkan demo pribadi.