在科技创新的浪潮中,我国核聚变研究领域迎来了新的里程碑。中核集团科研团队自主研发的数字孪生系统,在新一代人造太阳“中国环流三号”的最新一轮物理实验中首次亮相,展现了其在核聚变研究中的巨大潜力。
“中国环流三号”,这一由我国自主设计建造的磁约束核聚变大科学装置,被誉为新一代人造太阳。它不仅代表了我国目前规模最大、参数最高的先进磁约束托卡马克装置,还在去年底面向全球开放,吸引了包括法国、日本在内的全球17家知名科研院所和高校的参与。在这一国际平台上,“中国环流三号”在今年首轮国际联合实验中取得了突破性成果,首次发现并实现了一种特殊的先进磁场结构。
数字孪生系统的引入,为“中国环流三号”的运行安全提供了有力保障。在真空室烘烤这一关键环节中,数字孪生系统如同“超级眼睛”,在虚拟空间中构建了一个与物理实体完全一致的数字模型。通过这一模型,科研团队能够全方位、实时精准地监测真空室烘烤过程,从而确保装置的稳定运行。
真空室烘烤对于提供高品质等离子体运行真空环境至关重要。数字孪生系统以真空室温度场分布为核心,构建了精确的数字化模型。通过接收加热器和实体温度监测点的数据输入,系统利用虚拟传感器算法,实时输出完整的温度场分布。这一创新技术不仅实现了对真空室内部状态的全方位、高精度监测,还大幅提升了真空室烘烤过程的控制和响应能力。
核工业西南物理研究院在这一领域取得了显著进展,他们创新性地将数字化算法与核聚变工程等先进技术相结合,实现了数字孪生技术在核聚变领域的新应用。这一技术的成功应用,标志着“中国环流三号”在数字关键核心技术上取得了重要突破,为全域智能控制研发奠定了坚实基础。
数字孪生系统的引入,不仅提升了“中国环流三号”的运行效率和安全性,还为其未来实现更高参数提升提供了有力支持。这一创新成果不仅展示了我国在核聚变研究领域的雄厚实力,也为全球核聚变研究贡献了中国智慧和力量。