Несмотря на развитие 3-D CFD технологий основной объем расчетов течений газа и жидкостей приходится на сетевые гидравлические модели.
На рынке представлены различные программные продукты, реализующие сетевые гидравлические модели.
Как показывает практический опыт трудоемким процессом является ручная подгонка параметров этих сетевых моделей к результатам экспериментов. Для существенно нелинейных элементов сетевой модели эта задача может оказаться практически не реализуемой.
Указанная проблема решается технологиями Искусственного Интеллекта (ИИ).
При расчете с помощью сетевой гидравлической модели параметров трубопроводной системы, ее реальные элементы заменяются типовыми модельными элементами - трубы, тройники, диффузоры и другие. Настройка этих элементов производится подбором коэффициентов в ручном режиме или автоматически ИИ-агентом из сравнения с давлениями и расходами реальной трубопроводной системы.
Кроме трубопроводных систем сетевые гидравлической модели применяются для расчета потоков газа в агрегатах в которых нет реальных физических труб. Например, для оценки потоков газа в камере сгорания газотурбинной установки. Несмотря на неизбежность принятия ряда серьезных допущений, благодаря своему быстродействию и относительной простоте по сравнению с трех мерными CFD моделями, сетевые гидравлической модели оказываются необходимым инструментом инженера. ИИ-агент поможет инженеру подобрать параметры и коэффициенты элементов модели для получения максимальной близости к экспериментам или к более трудоемким и точным CFD расчетам.
Функции искусственного интеллекта:
- По текстовому описанию и комментариям разработчика участвует в формировании расчетной сетевой схемы объекта.
- Оптимизирует состав элементов схемы и подбирает необходимые элементы, в том числе с существенно нелинейными характеристиками.
- Автоматически создает новые элементы по описанию разработчиков и для согласования результатов моделирования с экспериментами.
- Может работать как со сторонними программными продуктами сетевого моделирования гидравлики, так и использовать собственную модель.
[1] https://plm.sw.siemens.com/en-US/simcenter/systems-simulation/flomaster/