מידול הוליסטי של מערכות המרת אנרגיה והנעה

תחומי המרת אנרגיה ומערכות הנעה עומדים בחזית החדשנות הטכנולוגית, המניעים התקדמות בתחום התחבורה, התעופה והחלל ופתרונות אנרגיה בת קיימא. בחיפוש אחר ביצועים ויעילות מיטביים, החוקרים פונים יותר ויותר לגישות דוגמנות הוליסטיות שמגשרות על הפער בין הדמיות 0D לתלת מימד. השילוב של רמות סימולציה מציע הבנה מקיפה יותר של מערכות מורכבות על ידי שילוב מודלים 3D פשוטים אך מדויקים עם ייצוגי תלת מימד מפורטים ביותר. בחקירה זו של מודלים הוליסטיים, נבחן כיצד שילוב של פרספקטיבות 0D ותלת מימד חיוני לתכנון, ניתוח ואופטימיזציה של מערכות שונות כגון תחנות כוח קיטור והנעת רקטות.

מידול הוליסטי משלב מודלים 0D פשוטים עם הדמיות תלת מימד מפורטות, המאפשר למהנדסים ולמדענים לקבל תמונה מלאה של האופן שבו רכיבים שונים מתקשרים בתוך מערכות. גישה זו מתייחסת הן לתמונה הגדולה והן לפרטים הקטנים יותר, ומספקת תצוגה נאמנה יותר של אופן פעולתן של מערכות בעולם האמיתי.

מערכות המרת אנרגיה והנעה פועלות כמחזורים תרמודינמיים, שעל המהנדסים לתכנן, להעריך ולבצע אופטימיזציה. תהליך המהנדס דורש סימולציה של אופן הפעולה של מערכת חדשה או קיימת ומרכיביה בתנאים שונים. עם זאת, בהתחשב בריבוי העצום של רכיבים המעורבים במחזורים כאלה, כלי תוכנה נחוצים בהחלט ללימוד פעולת מחזור ואינטראקציה בין רכיבים. סימולציית מערכת AxSTREAM הוא כלי התוכנה של SoftInWay המאפשר למהנדסים ללמוד ולייעל מחזורים באמצעות שיטות כגון עיצוב של ניסוי ומונטה קרלו. הפלטפורמה מספקת מעבדה וירטואלית שבה ניתן לכוונן ולבדוק הגדרות שונות כדי למצוא את ההגדרות הרצויות ביותר, הן במצב יציב והן בתנאי חולף.

ברשתות תרמיות-נוזליות, נוזל נע דרך אלמנטים שונים עם לחצים, טמפרטורות ומהירויות ספציפיות. כל אלמנט מקיים אינטראקציה עם אחרים בדרכים ייחודיות, ואינטראקציות אלו מגדירות את המאפיינים של כל רכיב. בהקשר של מחזורים תרמודינמיים, מהנדסים עומדים בפני המשימה של מודלים של רשתות נוזל תרמיות כדי לדמות את זרימת הנוזל והחום דרך היסודות. פעולה זו דורשת פירוק המודל של נתיבי נוזלים, משטחי חילופי חום ומבנים מוצקים לאלמנטים 1D מחוברים. זה עוזר ללכוד את האינטראקציות המורכבות בין רכיבים שונים, ומספק הבנה מפורטת של דינמיקה תרמית-נוזל בתוך המערכת.

סימולציית מערכת AxSTREAM מצטיין הן בדוגמנות ברמת המערכת והן בדוגמנות רשתות תרמיות נוזליות. בעוד שהכלי עושה עבודה קלה של מודלים של השניים בנפרד, הוא גם מאפשר לחבר אותם בייצוג מאוחד. הפלטפורמה כוללת ספרייה של יותר מ-100 אלמנטים 0D ו-1D מגוונים הנגישים באמצעות ממשק ידידותי למשתמש שהופך את יצירת מערכות 0D ו-1D משולבות לפשוטה וישירה. לדוגמה, משתמשים יכולים לדגמן מנוע טורבינת גז עם כל רכיבי ה-0D הדרושים, ולאחר מכן לחבר את פרטי מערכת הדלק ישירות לדגם שלהם (איור 3).

כמובן, מודלים טובים מסתמכים על אלמנטים מדויקים הנגזרים מנתוני ביצועים מדויקים ופרטי רכיבים מקיפים. של AxSTREAM מודולי נתיב זרימה מאפשרים זאת על ידי מתן אפיקים מרובים לקביעת נתוני ביצועים. משתמשים יכולים לייבא מפות ביצועים של רכיבים לתוך סימולציית מערכת AxSTREAM מודלים, אם כי הדיוק עשוי להיות מוגבל עבור מחקרי השפעה על זרימה משנית. לחלופין, עיצוב בתוך AxSTREAM מאפשר ניתוח זרימה דו-ממדית ודו-מימדית בתנאים ספציפיים, תוך שיפור הדיוק. לתחזיות מתקדמות, מינוף בינה מלאכותית בפנים AxSTREAM מספק אפשרות מתוחכמת, המבטיחה שמשתמשים יכולים להתאים את הגישה שלהם כדי לעמוד בדרישות ניתוח ספציפיות.

מודלים של למידה חישובית של SoftInWay מאפשרים תכנון ראשוני עבור מכונות טורבו. בלחיצת כפתור, מודלים אלה בונים גיאומטריות תלת-ממדיות מלאות ומייצרים מפות ביצועים באופן אוטומטי - התאמה אידיאלית עבור סימולציית מערכת AxSTREAM. זה מאפשר למשתמשים להתמקד במודלים ברמה גבוהה בזמן שה-AI מייצר מכונות מציאותיות.

AxSTREAM משלב גם מודולים נוספים, כולל AxCFD לניתוח CFD, AxSTRESS כפותר אלמנטים סופיים, ומודולים עבור מֵסַב ו רוטורדינמיקה. לאחר יצירת המכונה, אימות במודולים אלה מבטיח פתרונות מדויקים יותר ונתוני ביצועים.

AxSTREAM בולט ככלי מרכזי בתחום פיתוח מערכות האנרגיה. על ידי שילוב מידול ברמת המערכת ומידול רשת תרמית באמצעות גישות 0D-3D, הוא מספק הבנה מקיפה של מערכות מורכבות. יכולת ההסתגלות של פלטפורמת תוכנה זו מודגשת על ידי יכולתה לחבר בין מרכיבי דוגמנות מגוונים, ובכך לאפשר אופטימיזציה יעילה של מחזור. AxSTREAM מוסיף תרומה משמעותית על ידי אספקת נתוני ביצועים מדויקים, תוך שימוש במתודולוגיות חדשניות כגון בינה מלאכותית עבור מודלים חזויים. משלימים על ידי מודולים ייעודיים, AxSTREAM מבטיח אימות חזק של פתרונות ונתוני ביצועים. הוא משמש לא רק לזרז התפתחות טכנולוגית אלא גם מבטיח תאימות וכולל תמיכה טכנית יציבה. בעצם, AxSTREAM מתגלה כערכת כלים נחוצה למדידה הוליסטית ואופטימיזציה של מערכות המרת אנרגיה והנעה.

מעוניין ללמוד עוד על AxSTREAM? נהיה בקשר! שלח לנו דוא"ל בכתובת Sales@softinway.com כדי להגדיר הדגמה פרטית.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://blog.softinway.com/holistic-modeling-of-energy-conversion-propulsion-systems-using-0d-3d-approaches/