В Тюмени создали виртуальную лабораторию для физико-химических процессов

❋ 4.5

Тюменские ученые представили программный комплекс для моделирования процессов динамики газовых потоков и осушки сыпучих материалов в вертикальных системах с псевдоожиженным слоем. Подробно описаны и технологические процессы системы кипящего слоя, математические методы, а также этапы экспериментов, проводимых в виртуальной лаборатории.

ТюмГУ

# виртуальный мир

# лаборатория

# моделирование

# физика

# химия

В Тюмени создали виртуальную лабораторию / ©Getty images / Автор: Sycophanta Duccius

Проектирование и реконструкция так называемого аппарата кипящего слоя — сложный и трудоемкий процесс. Требуется значительное количество сложных расчетов на основе справочных и экспериментальных данных для поиска оптимального режима и адаптации аппарата к реальным условиям эксплуатации. К тому же, конструирование таких систем «вживую» требует высоких финансовых затрат на стадии эксперимента.

Статья ученых Института математики и компьютерных наук ТюмГУ Владимира Пуртова, Алексея и Евгения Оленниковых, Андрея Бабича вышла в «Журнале физики: серия конференций». В работе представлен программный комплекс для моделирования процессов динамики газовых потоков и осушки сыпучих материалов в вертикальных системах с псевдоожиженным слоем. Подробно описаны технологические процессы системы кипящего слоя, математические методы, а также этапы экспериментов, проводимых в виртуальной лаборатории.

Основная цель, которую преследовали разработчики, — поиск оптимальных геометрических характеристик аппарата кипящего слоя, исследование процесса формирования потока газа на осушку и качества готовой продукции.

Современная компьютерная графика используется для создания высокореалистичных трехмерных моделей виртуальных лабораторий, станков, приборов и других объектов. Гармоничное сочетание фактур материалов и освещения, а также возможность перемещения камеры в трехмерном пространстве обеспечивают максимально полное ощущение виртуальной реальности.

Созданная тюменскими учеными виртуальная лабораторная в первую очередь ориентирована на изучение процесса сушки сыпучих материалов, поступающих в аппарат кипящего слоя; схемы течения газа в кипящих слоях в зависимости от состава материала и характера воздушного потока, формируемого тягодутьевыми вентиляторами высокого давления. Виртуальный блок имеет множество окон.

Во время работы открываются другие окна, отображающие настройки установок вентиляции, отопления и фильтрации, сыпучих материалов и так далее. В режиме реального времени можно регулировать диаметры отверстий в распределительной тарелке, увеличивать производительность тягодутьевых вентиляторов, менять теплоноситель в теплообменнике, степень чистоты газа на входе и прочее. Математическая модель виртуальной лаборатории описывает реальные процессы, протекающие в низкотемпературной имитационной модели.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет является участником федеральной программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Участие в программе способствует трансформации образовательного, научно-технологического и управленческого блоков ТюмГУ, а также его роли в качестве центра научно-технологического и социально-экономического развития региона.