Connect with us

Привет, что-то ищете?

The Times On Ru

Технологии

УрФУ развил зоркий глаз на пузыри

Zen
МОСКВА, 16 декабря Разработана бесконтактная система машинного зрения для обнаружения пузырьков в потоках газов и жидкостей. Специалисты УрФУ в составе научно-исследовательской группы. Помимо обнаружения пузырьков система рассчитывает их траекторию и форму. Авторы полагают, что система может найти применение в нефтегазовой отрасли и энергетике, в биологическом и химическом производстве. Результат представлен в разделе «Математика».
Пузырьковые течения используются в различных отраслях промышленности для массопереноса в газах и жидкостях. Их форма и движение напрямую влияют на потоки вещества в разных средах, а поведение этой системы может отличаться в зависимости от химического состава газа и физических характеристик. Даже в сладких газированных напитках и шампанском цикл образования, распределения в бокале и разрушения пузырьков углекислого газа (перлаж) происходит по-разному, отметили специалисты УрФУ.

Во многих промышленных процессах (флотация, кавитация, работа биореактора) также используются пузырьки с разными параметрами, отклонения от которых могут вызывать негативные последствия. Существующие методы контроля их формы и траектории имеют существенные ограничения: некоторые неэффективны при высоких скоростях потока, другие требуют периодического отбора проб, отметили ученые.

60~br />Специалисты УрФУ совместно с коллегами из ИТМО и МФТИ представили новый инструмент для бесконтактного контроля поведения пузырьков на основе компьютерного зрения и нейронных сетей. В отличие от аналогов, новая система подходит для подавляющего большинства условий появления, движения и разрушения пузырьков, реализуемых в промышленности.
«В биотехнологии обнаружение и характеристика пузырьков имеют жизненно важное значение для оптимизации работы биореактора, поскольку пузырьки существенно влияют на перенос кислорода и распределение питательных веществ, напрямую влияя на рост и продуктивность микроорганизмов. Результаты нашего исследования улучшают точный мониторинг динамики пузырьков, позволяя лучше контролировать скорость газообмена и повышать эффективность биопроцессов: ферментации, культивирования клеток и других биохимических реакций», — сказал Илья Стародумов, ведущий научный сотрудник Лаборатории моделирования многофазных физических и биологических сред.
Специалист добавил, что в исследовании были проанализированы методы обнаружения пузырьков и разработан алгоритм сегментации с использованием модели нейронной сети YOLOv9c. Для обучения модели и выполнения расчетов использовалась высокоскоростная визуализация моделей движения газовых включений для различных удельных входных мощностей и содержания газа в массообменном устройстве.

1 из 2

2 из 2

1 из 2

2 из 2

Как отметил Стародумов, данная модель использует экспериментальные данные, включая коэффициент диффузии газа для удержания жидкости и газа, а также алгоритмы масштабирования и усреднения, что позволяет адаптировать ее к широкому спектру комбинаций систем жидкость-газ.

Экспериментальные работы были проведены специалистами для подтверждения точности и прецизионности системы. При этом показатели качества оказались выше, чем у контактных и бесконтактных промышленных аналогов.
Исследование проводится при поддержке программы «Приоритет 2030» национального проекта «Наука и университеты».

Оставить комментарий

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Стоит Посмотреть


Стоит Посмотреть

Новости По Дате

Декабрь 2024
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Вам может быть интересно:

Технологии

Краткий пересказ от РИА ИИ Доктор экономических наук Джей Риттер считает, что успех компаний в сфере искусственного интеллекта не приведет к появлению новых триллионеров, так...

Бизнес

Сегодня в рамках ВЭФ-2026 при участии Владимира Путина состоялся запуск проектов, реализуемых при поддержке ВЭБ.РФ. Президент России Владимир Путин Президент России Владимир Путин ВЭБ.РФ...

Бизнес

Внебиржевой курс доллара впервые за полтора года поднялся выше 87 руб./$. В ходе торгов в среду она достигла отметки 87,32 руб./$, что составляет более...

Бизнес

Рубль завершил прошедшую неделю уверенным укреплением своих позиций по отношению к иностранным валютам. В ходе торгов четверга внебиржевой курс доллара упал ниже 84 руб./$,...