علماء روس يبتكرون نظاما حاسوبيا فريدا لتطوير قطاع النفط والغاز

يقوم النظام بالكشف عن الفقاعات وبحساب مسارها وشكلها. ويعتقد المؤلفون أن النظام يمكن أن يجد تطبيقات في صناعات النفط والغاز والطاقة، وفي الإنتاج البيولوجي والكيميائي.

تُستخدم تدفقات الفقاعات في التطبيقات الصناعية المختلفة لنقل الكتلة في الغازات والسوائل. ويؤثر شكلها وحركتها بشكل مباشر على تدفق المادة في البيئات المختلفة، وقد يختلف سلوك هذا النظام حسب التركيب الكيميائي للغاز وخصائصه الفيزيائية.

وبحسب العلماء، فإنه حتى في المشروبات الغازية الحلوة، فإن دورة تكوين وتوزيع فقاعات ثاني أكسيد الكربون في الزجاج، وتدميرها تحدث بشكل مختلف.

تستخدم العديد من العمليات الصناعية (التعويم، والتجويف، وتشغيل المفاعلات الحيوية) أيضًا فقاعات بمعلمات مختلفة، والتي قد تؤدي الانحرافات عنها إلى عواقب سلبية.

قدم العلماء أداة جديدة للمراقبة غير التلامسية لسلوك الفقاعات استنادًا إلى رؤية الكمبيوتر والشبكات العصبية. على عكس نظائره، فإن النظام الجديد مناسب للغالبية العظمى من ظروف ظهور وحركة وتدمير الفقاعات المحققة في الصناعة.

قال إيليا ستارودوموف، الباحث الرئيسي في مختبر نمذجة الوسائط الفيزيائية والبيولوجية: "في التكنولوجيا الحيوية، يعد اكتشاف الفقاعات وتوصيفها أمرًا حيويًا لتحسين أداء المفاعل الحيوي لأن الفقاعات تؤثر بشكل كبير على نقل الأوكسجين وتوزيع المغذيات، مما يؤثر بشكل مباشر على نمو الميكروبات وإنتاجيتها. تعمل نتائج بحثنا على تحسين المراقبة الدقيقة لديناميكيات الفقاعات، مما يسمح بتحكم أفضل في أسعار تبادل الغاز وزيادة كفاءة العمليات الحيوية: التخمير وزراعة الخلايا والتفاعلات الكيميائية الحيوية الأخرى".

كما أشار ستارودوموف إلى أن، هذا النموذج يستخدم بيانات تجريبية، بما في ذلك معامل انتشار الغاز لاحتجاز السائل والغاز، بالإضافة إلى خوارزميات القياس والمتوسط، مما يسمح له بالتكيف مع مجموعة واسعة من مجموعات أنظمة الغاز السائل.

وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "إم دي بي أي" العلمية، أجرى المتخصصون أعمالًا تجريبية للتأكد من دقة النظام وفاعليته. وفي الوقت نفسه، أكدوا أن مؤشرات الجودة أعلى من مؤشرات الاتصال ونظائرها الصناعية غير التلامسية.