1. 超臨界二氧化碳循環的數字孿生體
上述三個案例屬于離散制造業中數字孿生體的應用，本案例是數字孿生體在 流程制造業的典型應用。
超臨界二氧化碳循環是太陽能光熱發電系統中的重要技術。由于該系統在極 高的壓力下運行，系統的微小參數波動都有可能造成不可預知的事故。這對控制 系統提出了嚴苛要求。
為了應對這一挑戰，印度科技學院建立了該系統的實驗系統（圖26）。為了
實現對控制過程的動態仿真，他們開發了基于物理機理的數字孿生體。
該數字孿生體以一維熱流體系統仿真軟件Flownex為核心，搭建了和實驗管 網系統完全相同的數字孿生體（圖27）。Flownex具有強大的仿真能力，可計算 氣體、液體、氣體混合物以及兩相流的流動；模擬分析快速變化及慢速變化的動 態過程；能夠計算流體和固體間的熱交換，計算系統各元件的壓力變化和換熱情 況。此外，還具有電氣模塊和控制模塊，可以在仿真系統中添加各種控制元件， 能夠對瞬態控制過程進行仿真。
利用Flownex內嵌的部件模塊，如管道、閥門、泵、壓縮機、換熱器、PID 控制器等，工程師快速建立了系統仿真模型。此外，物理實體的控制設備采用的 是美國國家儀器公司（NI）的硬件設備。NI同時提供了 LabVIEW軟件來采集這 些設備的參數，并通過接口傳遞給Flownex軟件。在獲得現場設備的實時數據后， Flownex的動態模擬就可以實現實時仿真。
在超臨界二氧化碳系統中，壓力遠遠高于常規的設備范圍，其控制系統的小 幅度調整，都會對系統產生很大影響。利用Flownex搭建的數字孿生體，研究人
員能在數字孿生體中模擬各個控制操作引發的后果，確認其滿足調試要求后再去 操作物理系統，從而保證了該系統的安全運行。