Цифровой двойник промышленного клапана поможет снизить затраты на испытания газотранспортных систем

29.09.2026

Источник: Neftegaz Territory

Специалисты механико-математического факультета Томского государственного университета (ТГУ) разработали цифровую модель промышленного клапана, применяемого в нефтегазотранспортных системах.

Пресс-служба ТГУ объясняет, что цифровой двойник воспроизводит течение метана внутри сложной геометрии клапана и позволяет исследовать возникающие гидродинамические нагрузки при различных режимах эксплуатации. В виртуальной среде можно менять расход газа, перепад давления и степень открытия клапана – параметры, от которых напрямую зависят нагрузки на оборудование.

Такой подход позволяет перенести часть дорогостоящих и потенциально сложных натурных испытаний в вычислительную среду. Исследователи могут моделировать режимы, которые на действующем оборудовании воспроизвести затруднительно, а результаты получать без остановки производства и риска для реальной техники. В ходе работы для конкретного клапана впервые были получены количественные зависимости гидродинамической силы от степени открытия и перепада давления. Результаты прошли верификацию по паспортной пропускной способности: расхождение составило менее 5 %.

«Ценность цифрового двойника заключается не в трехмерном изображении объекта. В его основе – математическая модель, которая воспроизводит физические процессы, происходящие в реальном оборудовании. Благодаря этому мы можем изменять условия его работы в виртуальной среде, проводить серию вычислительных экспериментов и исследовать режимы, которые на действующем оборудовании воспроизвести сложно, дорого, а иногда и невозможно», – сообщила заместитель декана механико-математического факультета ТГУ Елена Гурина.

Проведенные вычислительные эксперименты позволили получить количественно обоснованные ответы на поставленные заказчиком вопросы о гидродинамических процессах внутри клапана.