В пресс-службе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) сообщили, что ученые Передовой инженерной школы (ПИШ) «Цифровой инжиниринг» вуза завершили трехлетний проект по созданию цифровых двойников для атомного машиностроения. Эти виртуальные модели позволят оптимизировать работу тепловыделяющих сборок (ТВС) водо-водяных ядерных реакторов, а также существенно сократить затраты и время на их разработку.
Цифровые двойники помогают уменьшить количество натурных испытаний, которые требуют значительных финансовых вложений. По словам проректора по цифровой трансформации СПбПУ Алексея Боровкова, до 70% всех затрат в атомной промышленности приходится на этап проектирования. Виртуальные модели позволяют заранее протестировать конструкции, спрогнозировать их поведение в реальных условиях и избежать дорогостоящих ошибок.
В рамках проекта были созданы виртуальные испытательные стенды (ВИС) и полигоны (ВИП) для двух типов ТВС: четырехгранных (ТВС-К PWR) и шестигранных (ТВС ВВЭР). ВИС «Гидродинамика» подтвердил, что цифровые испытания соответствуют реальным результатам. ВИС «Прочность» помогает прогнозировать, как конструкции поведут себя под нагрузками. Виртуальный полигон «Безопасность — ТУК» позволит разрабатывать новые конструкции контейнеров для хранения и транспортировки топлива так, чтобы они проходили испытания с первого раза.
Также специалисты создали математическую модель движения теплоносителя в системе управления и защиты (СУЗ) и разработали алгоритм оптимизации конструкции гидротормоза. Эти решения помогут повысить эффективность и безопасность работы атомных реакторов.