Центр Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» на базе Института передовых производственных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого: Разработка регламентов тестирования и комплектов тестовых расчетных случаев для верификации и валидации инжинирингового программного обеспечения для решения прикладных задач по областям применения

Том 1. Разработаны регламенты тестирования, валидации и верификации инжинирингового программного обеспечения (ПО) для: решения прикладных задач разрушения, высокоскоростных процессов деформирования; моделирования композиционных материалов и конструкций, технологических процессов; решения прикладных задач гидродинамики. Сформирован начальный состав комплекта тестовых расчетных случаев, используемый при проведении процедуры тестирования, верификации и валидации инжинирингового ПО (на октябрь 2019 г. включает 150 тестовых расчетных случаев и 550 расчетных моделей). Сопоставлены результаты сравнения ПО разработанными глобальными лидерами CAD/CAE/FEA/CFD/MBD/FSI/EMA/CAO/HPC, c использованием современной цифровой платформы CML-Bench- системы формируется база расчетных случаев. Том 2. Объект разработки - модифицированный алгоритм и программный комплекс для газодинамического проектирования ступеней промышленных центробежных компрессоров. Математическая модель для расчета напора и КПД центробежной ступени содержит эмпирические коэффициенты, которые должны быть определены на этапе идентификации модели. Для идентификации используются новые экспериментальные данные, полученные при заводских испытаниях серии одноступенчатых центробежных компрессоров, входящих в состав турбодетандерных агрегатов. Цель: разработка и тестирование модифицированного комплекса метода универсального моделирования, используемого при газодинамическом проектировании центробежных компрессоров; внесение в базу модельных ступеней девяти новых ступеней и расчетное исследование влияния изменения газодинамических и геометрических параметров на характеристики этих ступеней и потери напора. На базе анализа рабочего процесса и математических моделей откорректирован метод универсального моделирования и успешно применен к проточным частям с литыми рабочими колесами, имеющими заметное отклонение от проектных размеров и формы и повышенную шероховатость поверхностей проточной части. Безразмерные газодинамические характеристики модельных ступеней с помощью теории подобия могут быть применены для проектирования самых мощных центробежных компрессоров до 32 МВт и более в случае необходимости. Том 3. Цель: разработка методики калибровки пневмометрических пятиканальных 3D-зондов в условиях периодической нестационарности потока. Объект исследования: затопленная струя калибровочного стенда ТС-1М с размещенным в ней пневмометрическим насадком. Экспериментально измерено поле полного и статического давления по ширине затопленной струи калибровочного стенда ТС-1М при различных величинах числа Маха и частотах вращения генератора периодической нестационарности потока. По результатам измерений статического давления в квазистационарной струе валидирована CFD-модель затопленной струи. Том 4. Объект исследования: физико-механические и технологические процессы, связанные с проведением гидравлического разрыва пласта (ГРП). Цель: разработка прикладного программного обеспечения и виртуальных испытательных стендов для различных отраслей промышленности. Предложены три программных модуля для моделирования ГРП и три методики тестирования. С целью обеспечения кросс-платформенности программы модуль реализован на языке JavaScript с графическим интерфейсом.