成果转化 | 数字孪生系统助力中国环流三号新一轮物理实验

中核集团 · 公众号 · 核 · 2024-11-04 20:21

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近日，新一代人造太阳“中国环流三号”启动新一轮物理实验，由中核集团科研团队自主研发的数字孪生系统首次投入使用。

真空室烘烤是装置运行的关键一环，数字孪生系统为该过程装上“超级眼睛”，在虚拟空间构建一个和物理实体完全一样的数字模型，实现对真空室烘烤过程的全方位实时精准监测。数字孪生系统的应用，标志着中国环流三号在数字关键核心技术上取得重要进展，保障了中国环流三号的安全稳定运行，也为全域智能控制研发奠定了基础，具有广阔的应用前景。

中国环流三号是我国自主设计建造的磁约束核聚变大科学装置，是我国目前规模最大、参数最高的先进磁约束托卡马克装置，被誉为新一代人造太阳。中国环流三号去年底开始面向全球开放，在今年首轮国际联合实验中，就吸引了包括来自法国、日本等全球17家知名科研院所和高校参与，在国际上首次发现并实现了一种特殊的先进磁场结构。

中国环流三号新一轮的实验将聚焦提升装置的综合运行能力。真空室烘烤对提供高品质等离子体运行真空环境具有重要意义，数字孪生系统以真空室温度场分布为核心对象，构建了准确的数字化模型，通过接收加热器和实体温度监测点的数据输入，利用虚拟传感器算法，实时输出完整的温度场分布，实现了对真空室内部状态的全方位、高精度监测的实时同步计算与监测，大幅提升了真空室烘烤过程的控制和响应能力。