ConceptTurbo
Основная информация
Название :
ConceptTurbo
Организация-исполнитель :
Автор предложения:
Основное технологическое направление :
Информационно-телекоммуникационные системы и программное обеспечение
Дополнительные технологические направления :
Энергетика
Аннотация:
Универсальный программный комплекс для ускоренного прототипирования ступеней газовых турбин, созданный по единому отраслевому стандарту, сочетающий аналитические решения с численными моделями. Позволяет быстро генерировать прототипы турбин, оптимизировать геометрию и автоматизировать подготовку данных для CFD и FEA-расчетов.
Решаемые проблемы и области применения
Решаемые проблемы :
• Проектирование лопаточных аппаратов (в том числе турбин) с адаптацией под любые промышленные требования
• Интеграция с ведущими CAE-системами для гидродинамического и прочностного анализа
• Поддержка стандартизированных форматов обмена данными
• Библиотека параметрических моделей для быстрого старта проектирования
• Автоматизация рутинных операций для сокращения времени разработки
• Универсальность для любой из областей промышленности
Актуальность проблемы:
Отсутствие на рынке после введения санкций данного ПО, разработка турбин будет ускорена и точность разработки повышена.
Потенциальный экономический эффект:
1. Сокращение сроков проектирования
Ускорение процесса прототипирования на 30–50% за счет автоматизации рутинных операций (построение геометрии, сетки, подготовка данных для расчетов).
Уменьшение времени на итерации при оптимизации ступени благодаря параметрическим шаблонам и интеграции с CAE.
2. Снижение затрат на разработку
Уменьшение зависимости от дорогостоящего ПО (NREC, BladeGen) за счет универсального инструмента.
Экономия на лицензиях САПР/CFD за счет совместимости с открытыми пакетами (OpenFOAM, CalculiX).
Сокращение трудозатрат инженеров на 20–40% благодаря автоматизированным процессам.
3. Повышение качества проектирования
Снижение ошибок при передаче данных между системами за счет стандартизации форматов.
Улучшение характеристик турбины за счет быстрого перебора вариантов геометрии.
Возможность применения цифровых двойников для предварительной оценки эффективности.
4. Гибкость и масштабируемость
Поддержка разных отраслей (авиация, энергетика, нефтегаз) без необходимости адаптации под конкретные стандарты.
Интеграция в существующие ИТ-инфраструктуры предприятий без полного перехода на новое ПО.
Ожидаемая экономия:
Для крупного предприятия – $50K–$1M в год за счет сокращения сроков разработки и оптимизации лицензионных затрат.
Для малого/среднего бизнеса – $5K–$200K за счет отказа от дорогих специализированных решений.
Технологическая схема:
1. Ввод исходных данных
Параметры ступени (диаметры, число лопаток, углы, расходы).
Выбор типа турбины (осевая, радиальная, промышленная/авиационная).
Загрузка требований (КПД, прочность, температурные режимы).
2. Автоматизированное построение геометрии
Генерация 3D-модели лопаток и проточной части на основе параметрических шаблонов.
Корректировка геометрии под требования CFD-сетки (оптимизация для минимизации ячеек).
3. Экспорт в CAE-системы
Выгрузка в форматах для CFD (STL, CGNS, OpenFOAM case) и FEA (STEP, IGES, ANSYS).
Автоматическая настройка граничных условий для расчетных пакетов.
4. Интеграция с расчетными модулями
Запуск гидродинамического анализа (CFD) в связанном ПО (ANSYS, STAR-CCM+, OpenFOAM).
Проверка прочности (FEA) в Nastran, Abaqus, CalculiX.
5. Оптимизация и обратная связь
Анализ результатов (КПД, напряжения, вибрации).
Корректировка геометрии через параметрическую модель.
Формирование отчетов и документации.
Области применения:
Нефть, газ и энергетика
Технология
Описание технологии и ее ценность :
Технологическая основа
Универсальная параметрическая платформа для автоматизированного проектирования ступеней газовых турбин.
Параметрическое моделирование геометрии лопаток
Библиотека шаблонов под разные типы турбин
Автогенерация оптимизированных CFD-сеток
Интеграция с CAD/CAE через API и стандартные форматы
Цифровой двойник для предварительной оценки характеристик
Ключевая ценность
Ускорение разработки в 5-10 раз, минимизация ошибок. Сокращение затрат на 30-50%. быстрая проверка новых концепций. Универсальное решение для авиации, энергетики
Научная база :
1. Основные теоретические основы:
Аэродинамика турбомашин – методы расчета течений в проточных частях (теория решеток, 3D моделирование вязкого газа).
Механика деформируемого твердого тела – методы оценки прочности и ресурса лопаток (усталость, ползучесть, термонапряжения).
Численные методы – CFD (RANS, LES), FEA (МКЭ), оптимизационные алгоритмы (градиентные, генетические).
2. Ключевые научные подходы:
Методы линии тока.
Параметризация геометрии – математические модели профилирования (NURBS, сплайны).
Автоматизация сеточных построений – адаптивные методы генерации структурных/неструктурированных сеток.
Методы снижения вычислительных затрат – surrogate modeling, reduced order models (ROM).
3. Валидация и достоверность:
Соответствие отраслевым стандартам (ASME, ISO, API).
Верификация на тестовых случаях (NASA Rotor 37, турбина Каплана).
Сравнение с экспериментальными данными (PIV, тензометрия).
4. Связь с современными исследованиями:
Использование методов машинного обучения для ускорения оптимизации.
Применение топологической оптимизации для нетрадиционных форм лопаток.
Интеграция с digital twin-платформами.
Конкурентные технологии :
ANSYS BladeModeler (в составе ANSYS Workbench)
NREC (Concepts NREC) – AXIAL, COMPAL, TURBO
Siemens StarCCM+ Turbomachinery Tools
SoftInWay AxStream
CAD-системы с турбомашинными модулями (CATIA, SolidWorks Flow Simulation)
Open-source аналоги (OpenTurbo, TURBOdesign)
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Перед коммерческими решениями (NREC, ANSYS):
Дешевле – нет привязки к дорогим лицензиям
Быстрее – сквозная автоматизация вместо ручных операций
Универсальнее – подходит для любых отраслей (авиация, энергетика, нефтегаз)
Перед open-source аналогами:
Готовое решение – не требует доработок "под себя"
Полная CAE-интеграция – работа с коммерческими и открытыми пакетами
Поддержка современных методов (ML, топологическая оптимизация)
Потенциал импортозамещения :
Параметрическое моделирование + AI-оптимизация
Автогенерация сеток + экспорт
Совместимость с любыми решателями
Библиотека шаблонов + цифровой двойник
Стандартизация
Текущее состояние
Стадия готовности :
TRL 1. Идея
Описание текущего состояния :
Есть рабочая программа на языке fortran с реализацией прямой и обратной задачи. Реализован алгоритм автоматического построения лопаток.
План развития :
2025 |
Архитектура конечного решения |
Команда проекта
Численность проектной команды :
3
Структура и компетенции команды :
Технический руководитель
Разработка ядра параметрического моделирования
Интеграция с CFD/FEA-решателями
Алгоритмы оптимизации
Инженер-программист
Разработка GUI/плагинов для CAD
Автоматизация экспорта в CAE-форматы
Поддержка облачных решений
Инженер продукта - FEA/CAE
Бизнес-модель
Целевые сегменты:
Авиастроение
Энергетика
Нефтегаз
Научные организации
Малый энергомаш
Потребность в производственном партнёре :
Участие в госпрограммах, Собственное КБ открытое к совместным R&D проектам, интерес к цифровизации
Ценностное предложение:
Проектирование за часы вместо недель
Автоматическая подготовка моделей
Сокращение затрат на софт
Совместимость с российскими и open-source решениями
Ускорение вывода продуктов
Быстрая проверка гипотез
Интеграция с исследовательскими пакетами
Оценка объема сегментов:
Авиастроение
15 ключевых игроков (ОДК+КБ), годовой объем рынка ПО 300-500 млн.р - потенциальная выручка 25-70 млн.р./год
Энергомаш
5-7 игроков, 150-200 млн.р - 15-45 млн.р./год
Нефтегаз
5-10, 100-150 млн.р. - 10-50 млн.р./год
Наука
5-7, 50-80 млн.р. - 10-20 млн.р./год
Малый бизнес
20-30, потенциал 6-24 млн.р./год
Каналы продаж и монетизация:
Прямые продажи
Партнерская сеть
Онлайн-продвижение
Государственные программы
Подписка (Saas)
Проектная реализация
Дополнительные услуги
Финансовый профиль
Год | Выручка | Затраты | Прибыль | Инвестиции |
---|---|---|---|---|
2025 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Предложение инвестору / партнеру
Потребность в производственном партнёре :
Участие в госпрограммах, Собственное КБ открытое к совместным R&D проектам, интерес к цифровизации
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
Инвестиции, тестирование и валидация
Дорожная карта развития проекта :
2025 | 2026 |
Осовременивание программы | Создание MVP |
Прикреплённые файлы к проекту :
Ignatovich_ConceptTurbo.pdf