Trung tâm An toàn Mỏ và CFDWAYS định hướng xây dựng năng lực mô phỏng CFD chuyên sâu

Trong buổi làm việc chuyên sâu kéo dài 8 giờ tại trụ sở Trung tâm An toàn Mỏ – Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, Trung tâm và CFDWAYS đã cùng trao đổi về định hướng đào tạo, nâng cao năng lực và chuyển giao công nghệ mô phỏng động lực học chất lưu – CFD. Hoạt động này mở ra hướng tiếp cận mới trong nghiên cứu, tư vấn và phát triển các giải pháp kỹ thuật phục vụ mục tiêu an toàn, hiệu quả và phát triển bền vững trong Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam.

Tám giờ làm việc tập trung vào các bài toán thực tế

Buổi làm việc được tổ chức với sự tham gia của lãnh đạo, cán bộ chuyên môn Trung tâm An toàn Mỏ và đại diện CFDWAYS. Trong suốt 8 giờ trao đổi, hai bên đã cùng rà soát nhu cầu thực tế, nhận diện những lĩnh vực có tiềm năng ứng dụng CFD và thảo luận lộ trình xây dựng năng lực mô phỏng phù hợp với chức năng, nhiệm vụ của Trung tâm.

Trọng tâm buổi làm việc được đặt vào cách thức hình thành đội ngũ kỹ sư nòng cốt có khả năng hiểu bản chất vật lý, xây dựng mô hình, kiểm soát chất lượng tính toán và sử dụng kết quả mô phỏng để giải quyết các vấn đề kỹ thuật phát sinh trong thực tế.

Hai bên cũng trao đổi về khả năng xây dựng nội dung đào tạo trên chính các bài toán của Trung tâm; từng bước chuẩn hóa quy trình mô phỏng, đóng gói mô hình và chuyển giao công nghệ để Trung tâm có thể chủ động triển khai các nhiệm vụ nghiên cứu, tư vấn và dịch vụ kỹ thuật trong tương lai.

image/bai-viet/tin-an-toan-mo-dinh-huong-cfd-1.jpg

Hình ảnh buổi làm việc với ban lãnh đạo Trung tâm

Phát huy nền tảng khoa học – kỹ thuật của Trung tâm An toàn Mỏ

Trung tâm An toàn Mỏ là đơn vị trực thuộc Viện Khoa học Công nghệ Mỏ – Vinacomin, có hơn hai thập kỷ hoạt động trong nghiên cứu khoa học, kiểm định, thử nghiệm, đào tạo, tư vấn và chuyển giao công nghệ về an toàn mỏ.

Trung tâm hiện có đội ngũ cán bộ chuyên môn giàu kinh nghiệm, các phòng nghiên cứu chuyên ngành cùng hệ thống phòng thí nghiệm và thiết bị phục vụ phân tích khí mỏ, đánh giá khả năng tự cháy của than, nghiên cứu thông gió, kiểm định thiết bị phòng nổ, thử nghiệm vật liệu nổ công nghiệp, kiểm định phương tiện đo và phát triển các hệ thống quan trắc an toàn mỏ.

Đây là nền tảng quan trọng để Trung tâm tiếp nhận và phát triển công nghệ mô phỏng CFD. Sự kết hợp giữa dữ liệu đo đạc, năng lực thực nghiệm, kinh nghiệm hiện trường và mô hình số có thể tạo thành một quy trình nghiên cứu hoàn chỉnh: từ nhận diện vấn đề, phân tích nguyên nhân đến xây dựng, kiểm chứng và tối ưu giải pháp kỹ thuật.

Trên cơ sở năng lực hiện có, mô phỏng CFD có thể được Trung tâm nghiên cứu ứng dụng vào nhiều nhóm bài toán:

• Phân tích và tối ưu hệ thống thông gió mỏ, hệ thống quạt và đường ống gió; xác định điểm làm việc và khả năng đáp ứng lưu lượng trong các điều kiện vận hành khác nhau.
• Xây dựng bản đồ ba chiều về vận tốc gió, nhiệt độ, độ ẩm và điều kiện vi khí hậu; đánh giá các giải pháp thông gió, làm mát và cải thiện môi trường làm việc tại các khu vực khai thác xuống sâu.
• Mô phỏng phát tán khí mê-tan, khí độc và bụi; xác định vùng tích tụ, vùng tù đọng và mức độ ảnh hưởng của từng phương án thu gom, tháo khí hoặc xử lý môi trường.
• Đánh giá các kịch bản bất thường như dừng quạt, thay đổi lưu lượng, cháy hoặc phát tán chất ô nhiễm; hỗ trợ xây dựng phương án kiểm soát rủi ro và ứng phó sự cố.
• Tối ưu hệ thống hút bụi, chụp hút, đường ống và thiết bị xử lý tại nhà máy tuyển, kho than, trạm chuyển tải, nhà xưởng và các công trình công nghiệp khác trong TKV.

Việc mở rộng ứng dụng CFD phục vụ công tác an toàn mỏ, đồng thời tạo điều kiện để Trung tâm tham gia sâu hơn vào các nhiệm vụ nghiên cứu về các giải pháp kỹ thuật phục vụ cho Tập đoàn.

image/bai-viet/tin-an-toan-mo-dinh-huong-cfd-2.jpg

image/bai-viet/tin-an-toan-mo-dinh-huong-cfd-3.jpg

Hình ảnh hai bên trao đổi định hướng xây dựng năng lực mô phỏng CFD

Hướng tới làm chủ công nghệ mô phỏng CFD và phát triển Digital Twin

Lộ trình được trao đổi theo hướng triển khai từng bước. Giai đoạn đầu tập trung đào tạo nền tảng và hình thành nhóm kỹ sư nòng cốt. Tiếp theo, CFDWAYS và Trung tâm sẽ lựa chọn các bài toán thực tế để xây dựng mô hình chuyên sâu, chuẩn hóa quy trình và chuyển giao phương pháp triển khai.

Ở giai đoạn cao hơn, các mô hình đã được kiểm chứng có thể được đóng gói thành thư viện bài toán, quy trình kỹ thuật hoặc tích hợp với dữ liệu quan trắc để từng bước phát triển mô hình bản sao số – Digital Twin. Khi đó, kết quả mô phỏng có thể được tái sử dụng cho nhiều nghiên cứu, phục vụ phân tích xu hướng, cảnh báo sớm và hỗ trợ ra quyết định vận hành.

Định hướng hợp tác chuyên sâu, hướng tới an toàn và phát triển bền vững

Buổi làm việc kéo dài 8 giờ là bước khởi đầu cho định hướng hợp tác có chiều sâu giữa Trung tâm An toàn Mỏ và CFDWAYS. Với nền tảng kỹ thuật, kinh nghiệm thực tế và tiềm lực khoa học hiện có, Trung tâm có nhiều điều kiện thuận lợi để từng bước làm chủ mô phỏng CFD, mở rộng năng lực nghiên cứu và phát triển những giải pháp có giá trị ứng dụng cao cho các đơn vị trong TKV.

Đây cũng là bước đi cụ thể trong quá trình thúc đẩy đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số và tăng hàm lượng khoa học – công nghệ trong các sản phẩm nghiên cứu, tư vấn và dịch vụ kỹ thuật, hướng tới mục tiêu chung: An toàn – Hiệu quả – Phát triển bền vững.