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Open Access Article

Journal of Engineering Research. 2024; 3: (2) ; 1-11 ; DOI: 10.12208/j.jer.20240013.

Construction and application of digital twin system for gas-solid fluidization process
气固流态化过程的数字孪生系统构建及应用

作者: 彭词1, 赵陆海波1,2 *, 宁德军1,2 *, 唐志永1,2,3,4

1中国科学院上海高等研究院 上海;
2中国科学院大学 北京;

3中国科学技术大学 安徽合肥;
4安徽师范大学 安徽芜湖;

*通讯作者: 赵陆海波,单位:中国科学院上海高等研究院 上海;中国科学院大学 北京;宁德军,单位:中国科学院上海高等研究院 上海;中国科学院大学 北京;

发布时间: 2024-06-28 总浏览量: 395

摘要

本文基于多相流测试、数值仿真和深度学习方法开展了气固流化床数字孪生建模与应用研究。首先,基于气固流化床的工作原理及流程过程,搭建了一种多层次的流化床数字孪生框架;进一步重点在功能应用层分析了数字孪生体在设备故障诊断、参数控制优化等场景下的核心技术以及应用实现路径;最后,从数字孪生体构建的标准化、业务化及可视化等层面总结了气固流化床装置数字孪生技术面临的挑战。本研究可为气固流化床设备的信息化、数字化及运维管控的科学化提供理论参考。

关键词: 气固流化床;数字孪生;多相流测试;数值模拟;深度学习

Abstract

Based on multiphase flow testing, numerical simulation and deep learning methods, digital twin modeling and application research of gas-solid fluidized bed were carried out in this paper. Firstly, based on the working principle and flow process of gas-solid fluidized bed, a multi-level digital twin framework of fluidized bed is built. In the functional application layer, the core technology and application path of digital twin in the scenario of equipment fault diagnosis and parameter control optimization are analyzed. Finally, the challenges of digital twin technology in gas-solid fluidized bed units are summarized from the aspects of standardization, operation and visualization of digital twin construction. This study can provide theoretical reference for the information, digitization and scientific operation and maintenance control of gas-solid fluidized bed equipment.

Key words: Gas-solid fluidized bed; Digital twins; Multiphase flow test; Numerical simulation; Deep learning

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引用本文

彭词, 赵陆海波, 宁德军, 唐志永, 气固流态化过程的数字孪生系统构建及应用[J]. 工程学研究, 2024; 3: (2) : 1-11.