基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究

基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究

一、基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究(论文文献综述)

兰金成[1](2021)在《基于用户体验的虚拟现实交互设计研究 ——以石化装备检维修为例》文中认为

董朝阳[2](2021)在《SFX化学实验及其CMSOD博物馆的虚拟现实建模与实现》文中研究表明

高学伟[3](2021)在《数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究》文中指出随着社会经济的飞速发展,我国产业结构优化调整和转型升级进程的深入,要实现未来“碳达峰,碳中和”的目标,需要建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。以风电和太阳能发电为代表的可再生能源替代作用日益突显,而火电机组在未来很长一段时间内仍将处于主导地位。亟需解决火电和可再生能源的协同发展问题,大型火电机组更多需要担负起高效节能、低碳环保、深度调频调峰的任务。实施电能替代供热对于推动能源消费革命、减少碳排放、促进能源清洁化意义重大。利用电锅炉储热供暖还可以降低电网调节压力,增加供热能力,有效解决可再生能源的消纳问题。火电机组热力系统和电锅炉储热供暖热力系统都属于典型的非线性、多参数、强耦合的复杂热力系统。本文通过研究流体网络机理建模和数据驱动建模相融合的数字孪生建模方法,为热力系统建模工作提供了新的思路和途径,为热力系统安全、环保和经济运行提供理论支撑。论文围绕数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用,主要研究内容和成果包括以下几个方面:(1)对数字孪生理论、热力系统建模理论以及大数据处理等基本理论进行了研究。比较了数字孪生与仿真技术及信息物理系统的异同;以火力发电厂为例,研究了流体网络机理建模及求解方法;对Hadoop系统的MapReduce与Spark计算进行了对比分析,对实时数据处理Spark Streaming与Storm进行了对比分析,并搭建了适用于数字孪生及大数据在热力系统建模领域应用的大数据分布式集群平台;在该集群上实现了大数据的存储管理,以及大数据分布式计算,研究了基于大数据平台的数据驱动建模理论,包括支持向量回归建模、极限学习机建模、智能辨识优化算法以及即时学习等基本理论。(2)针对数据驱动建模方法的研究,提出一套基于改进即时学习策略的自适应数据驱动建模方法。采用“主成分+互信息”的方法获得输入和输出变量之间的相关程度,确定权重因子,然后利用“欧式距离+角度”定义一种加权综合相似度度量函数。在离线状态下,利用改进遗传模拟退火模糊聚类方法进行工况划分;进行工况预测时,采用一种多层次综合相似度度量的相似工况快速识别方法构建相似工况训练集,即根据两级搜索的策略实现了在线快速识别:初级识别是确定预测工况在历史工况库中所属的类别提取预测类工况,次级识别是采取基于综合相似度度量函数的相似工况识别方法,在历史数据库中针对预测类工况的快速识别;局部模型建模方法是在Spark计算框架下,对SparkSVMHPSO算法、Spark ELM算法以及基于SparkHPSO的多参数辨识等数据驱动建模方法进行研究。然后以SCR脱硝系统出口 NOx预测、电锅炉储热供热系统源侧及荷测负荷预测为案例,验证了所提出的建模方法有效性。为热力系统数字孪生模型建模及系统工况优化提供了理论支撑。(3)针对数据孪生建模的研究,提出一套改进即时学习策略的自适应数据驱动与机理模型多参数辨识协同融合的数字孪生建模方法。在建立热力系统机理模型的基础上,关键的设备模型参数利用多参数多工况拟合的离线智能辨识方法,得到可以模拟实际系统全工况下动态变化趋势的离线智能参数辨识模型;以离线智能参数孪生模型为主,根据相似度阈值进行判断,采用自适应模型参数更新策略,实现数字孪生模型的在线协同;为进一步提升孪生模型预测的精度和鲁棒性,采用移动窗格信息熵的多模型输出在线融合方法,提升关键工况以及动态变化过程的逼近程度。基于这一理论构建的数字孪生模型,能够基于系统运行数据持续进行自我修正,在线跟踪设备运行特性,从而具有自适应、自演进的智能化特点,能够全面反映系统的运行状态和性能,为系统工况迭代优化提供可靠的模型输入和结果校验工具。以燃煤电站SCR脱硝系统和电锅炉储热供热系统为研究对象,建立其热力系统数字孪生模型。(4)最后,基于数字孪生模型的实时跟踪能力,提出一种基于负荷分配和工况寻优的热力系统智能工况动态寻优策略。并以电锅炉储热供热系统为研究对象,根据能耗成本分析和负荷分配策略,利用数字孪生模型系统,对电网负荷、电锅炉系统、储热系统进行预测计算,模拟不同运行方案、不同工况下系统动态运行,得出最优的供热调节和负荷分配方案。以火力发电厂SCR脱硝系统为例,根据建立的自适应、自演进的智能化SCR脱硝系统数字孪生模型,将该模型应用于模型预测控制算法中。结果表明,利用基于数字孪生模型的自适应预测控制算法比传统的PID控制效果更精确,运行更稳定。证明了所提建模方法的有效性,具有重要的工程实用意义和行业示范价值。

王宇东[4](2021)在《基于虚拟现实技术的换热设备质检与维护培训系统研究与实现》文中研究表明换热设备是工业生产中提高能源利用率的主要设备,它可以将热流体的部分热量传递给冷流体,使流体温度达到工业流程规定指标,满足工艺生产条件需要。在我国钢铁企业换热设备供应链中,一般是钢铁企业下属物流公司负责设备质检,钢铁企业车间点检员负责换热设备日常使用维护和维修,在供应链中这两个关键环节,做好质量把控和正确及时的维修维护对保障钢铁企业的正常生产是十分重要的。本论文为解决钢铁企业换热设备的质检和有效维护的问题,基于虚拟现实技术设计开发了一种换热设备质检与维护培训系统。完成的主要工作如下:1.对换热设备质检与维护培训系统的功能进行了设计和实现,主要包括:系统管理模块、元器件入库管理模块、设备制造模块、设备质检模块和换热设备维护维修培训模块。通过记录换热设备元器件从入库到设备出厂中各个环节,实现元器件从入库到出厂的全程可溯源;通过设备质检模块对设备制造参数进行质检;通过换热设备维护维修培训模块对维修人员进行换热设备维护维修操作培训。2.设计了钢铁企业车间点检员换热设备维护维修课程培训体系。包括平面图文换热设备基本概念讲解和三维场景换热设备结构展示,特别是建立了换热设备常见问题模拟维修操作三维场景。针对工业领域最常用的板式换热器、管式换热器、组合式换热机组这三大类换热设备,建立了 10种换热器设备、40余种换热设备元器件的三维模型及PBR材质库3DHEX。3.结合沉浸式虚拟现实头戴式显示器,完成了 VR场景显示及VR场景自然交互方式的设计与实现。为让维修人员更好地认识换热器、掌握换热器结构原理、进行换热器的正确维修,共建立了 14种VR培训场景。基本包含了换热设备日常使用中常见问题及处理方法,通过VR仿真操作,提高维修人员操作能力。4.完成了上述三点工作的验证与分析,达到了预期的设计目标。

孙子贻[5](2021)在《液化天然气工厂生产工艺仿真系统开发》文中进行了进一步梳理液化天然气(LNG)作为一种新型环保能源,在改善我国能源结构、大力推动低碳经济发展过程中获得了前所未有的大发展。液化天然气工厂作为行业中的核心单元,在生产过程中存在低温设备与管道,一旦操作不当,可能会引起严重后果,出于生产安全的考虑,在对新员工进行现场培训时会受到各方面限制。因此,结合计算机技术开发一套具备基础知识讲解、实训操作模拟兼具考核模块的液化天然气工厂生产工艺仿真系统,是发展企业、高校培训信息化的有效途径。本文以液化天然气工厂为开发对象,结合理论分析,确定了仿真系统的主要结构为二维操作系统和三维操作系统。二维操作系统开发平台采用Force Control7.1,经过操作界面创建、定义I/O设备、创建实时数据库、数据连接、图表报告输出、脚本动作编译、网络发布等步骤完成开发,其结构主要包括基础知识、实训操作和考核三个模块;系统引入关系型数据库组态SQL Server 2008实现数据联动,结构分为工厂流程模拟所需数据及接口指令数据;对工厂内压力—流量、温度—流量关系进行数学建模,实现集成化设计。三维操作系统开发平台主要采用Unity3D,以3DS MAX软件与万维引擎插件进行辅助开发,经过创建工程、漫游交互技术、面板参数设置、着色器开发、编辑器应用、导航网格创建等步骤完成开发,三维操作系统主要包括虚拟操作及考核两个模块,将状态、对象、触发、响应作为四项基本元素管理数据路径,通过触发和响应的自由组合来串联具体的状态变化,实现仿真系统与站场工艺流程完全一致。本套仿真系统将工厂实际生产与计算机仿真技术相结合,基于安全性需求实现了流程模拟、数据交互、模型建立、报表输出四大功能。同时可根据现场生产工艺对子模块定向组合进行匹配,在保证安全的同时,极大地提高了员工的培训效率。

许祺[6](2020)在《化工灾害应急操作仿真系统设计与开发》文中指出石油化工行业发展迅速,安全生产问题日益凸显,国内外重大化工厂事故频繁发生。因我国产业集中规划,厂区内装置密集度高,一旦发生事故,极有可能引起多米诺效应,产生严重后果。因此加强石化企业员工安全操作意识,提升操作水平具有重要意义。本文针对业界需求,开发了化工灾害应急操作仿真系统,可对石化企业员工进行应急处置安全培训,主要研究内容如下:1、针对应急演练系统对事故多米诺场景难以仿真的问题,基于灾害的发生、发展及演变机理,提出了“工艺仿真建模+灾害仿真建模”的风险模型建模方式,将工艺模型与灾害模型有机结合,实现了对多米诺效应的仿真。在仿真中加入灾害场模型来描述多个相同类型的灾害,对灾害事故叠加及灾害后果进行了研究。2、针对应急操作评价指标难以量化的问题,提出了基于AHP的应急演练操作评价方法。其借鉴控制回路评价,基于仿真结果和理想数据的偏差来进行操作评价。使用AHP方法建立了设备运行稳定性评价模型,确定了各类设备的重要程度系数,减少了确定权值的主观性。3、基于以上理论开发了基于B/S架构的化工灾害应急操作仿真系统,使用三维建模技术对装置、灾害和人物建模,通过虚拟现实与流程动态模拟数据相结合,实现多人协同应急演练,可对异常工况、灾害事故进行应急处置演练和操作评价。系统以开放的模型数据作为主要理念,提供直观、友好且功能强大的图形用户界面和强大的第三方数据接口。

李海洋[7](2020)在《船舶滑油系统的可视化仿真及其应用研究》文中指出随着信息化进程的脚步加快,从智能家电到汽车的自动驾驶,都朝着智能化的方向发展,现代船舶也不例外。随着船舶自动化水平的不断提高,航运公司对船舶管理者的水平也提出了更高的要求。在船舶营运中,因船员对滑油系统不熟悉或误操作造成船舶出现事故的现象时有发生,严重影响了船舶的安全航行,因此,确保滑油系统的稳定运行,发现问题后及时采取应急措施,是确保船舶安全航行的重要保证。实践证明,加强船员对于船舶滑油系统的维护与管理尤为重要,为此,国际海事组织在STCW78/95公约中明确指出轮机模拟器是海船船员培训的重要项目。在现有的轮机仿真训练系统中,船舶滑油仿真系统存在模型和操作界面简化的情况,已经无法满足更深层次的船员训练和培训的需要。简化的仿真系统无法再现船舶在实际航行时所出现的一些典型故障,这对于培养船员在面对滑油系统的突发故障时,迅速排查故障并采取必要的应急措施的能力是十分不利的。船员需要具有滑油系统深层次故障的排查能力,以及故障出现时处理故障的能力。因此开发出一套能够准确反映船舶状态的滑油系统迫在眉睫。针对现有轮机仿真训练系统中滑油系统模型过于简化的不足,本文以万箱集装箱船作为仿真对象,对其滑油系统进行了建模和仿真研究。结合船舶滑油系统的管路图以及系统中各种设备的组成和特点,利用模块化的方法,分别建立了船舶主机滑油系统、发电机滑油系统、艉轴滑油系统和滑油装填与驳运系统的数学模型,模型包括系统中所包含的滑油泵、滑油换热器、温度调节器、滑油油柜和系统中所涉及到的一些阀件;利用VC++编程软件对建立的数学模型进行了编程和计算,得到不同工况下滑油系统的仿真数据;参照实际船舶的管路图与操控面板,开发出可视化的二维操作界面,并将算法程序与界面程序放入仿真平台,实现可交互性通讯;通过仿真计算数据与实际船舶航行数据进行比对,仿真误差小于:5%,验证了所建立的模型的正确性。根据《中华人民共和国海船船员适任考试大纲》的要求并参照实船中滑油系统中的典型故障,设计并实现了部分操作和故障排查自动评估试题的编写并对自动评估算法进行了比较深入的研究,试题测试结果正确,验证了评估算法的正确性。本文开发的船舶滑油可视化仿真系统,操作界面实现了根据显示器分辨率的变化自动调整界面的大小,并可通过鼠标进行缩放和操作;仿真模型能够实时反映实际系统的变化规律,可满足船员培训机构对船员的培训要求。

刘一帆[8](2019)在《基于Unity的水冷螺杆式制冷机组虚拟维修系统设计与开发》文中进行了进一步梳理传统的空调知识教学工作主要依托课堂书本教学和实训课程教学。传统教学方式存在学员学习效率低、对教学场地要求高等缺点。制冷机组出现故障时维修人员不能及时排查系统故障,室内空气品质无法达到设计要求。室内空气品质不符合要求会影响居民生活舒适度,同时也会阻碍实验室、洁净手术室等场所安全生产任务的开展。故探索一种高效的空调维修人员培训模式是当前空调领域亟待解决的问题。为了改善传统空调系统维修教学工作现状,本文以水冷螺杆式典型制冷机组为对象,开发了一套水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统。本文以水冷螺杆式制冷机组厂家图纸为蓝本,在3ds Max软件中建立水冷螺杆式制冷机组以及风机盘管、冷却塔等暖通空调设备的零件模型;采用模块化分组理论合理规划设备零件拆卸与安装顺序;运用Unity引擎动画系统制作拆装动画;运用Unity引擎设计三维虚拟场景及平面画布环境;通过C#语言编写脚本代码,实现了虚拟人物的移动、拆卸检查与安装等维修功能;对Unity引擎中的各类组件进行调用和支配,实现了制冷机组事故模拟仿真特效及虚拟场景其他功能;运用多层次细节技术优化模型显示效果。本系统设计了简洁易懂的用户界面,开发了桌面式和头戴式显示器式两种场景漫游模式。本虚拟维修系统设计了五大功能模块:机组维修训练、中央空调场景漫游、机组设备介绍、机组故障介绍、机组维修演示。在本系统的五大功能模块中,学员可以进行比传统教学更为有效的水冷螺杆式制冷机组知识学习和维修训练。本文实现了虚拟维修技术在制冷机组维修领域的应用。对比其他领域的虚拟维修系统,本文创新性体现在:(1)采用编程与Unity动画系统相结合的拆卸控制方法;(2)运用细节层次技术优化模型零件显示效果;(3)将基于头戴式显示器的沉浸模式加入本系统中;(4)在系统中添加小地图、设备信息显示等功能提升系统综合性。本系统不仅改善了虚拟维修系统开发周期长及难度大的问题,还解决了传统书本教学低效率及实训课程教学高成本的问题。系统的成功开发对虚拟维修技术在其他类型制冷机组的运用甚至一整套暖通空调虚拟维修系统的研究提供了有效指导。

薛智文[9](2019)在《基于VR技术的热力管网设备维修维护培训系统开发》文中指出热力管网是指从热源通往建筑物热力入口的供热管道的集合,由于其内部包含泵、换热器、阀门、管道等多种设备且种类繁多,因此传统的实地培训方式已无法满足当前的需求。当今社会随着虚拟现实技术的广泛发展,国内外大量企业与研究机构开始运用VR技术开发并完成了产品的虚拟展示、拆装、维修维护、制造、性能分析、培训等工作,在这种背景下,本文以石家庄某热力管网为研究对象,提出了“基于VR技术的热力管网设备维修维护培训系统开发”的课题。本课题以SolidWorks、Cinema 4D及Unity3D引擎作为开发工具,结合C#和VeryEngine编程工具完成了以下研究及系统开发工作:(1)构建了热力管网仿真培训系统总体框架;(2)对热力管网设备组成及其关键设备进行了总体结构、工作原理及其维修维护工艺的研究;(3)对虚拟仿真培训系统关键技术,如虚拟场景环境搭建、零部件高亮显示、视角转换、碰撞检测、鼠标拖动、画中画显示、交互式拆装、语音提示、粒子特效、用户注册、成绩报告输出等技术进行了研究与实现;(4)进行了热力管网关键设备的虚拟维修维护培训系统开发的脚本制定;(5)完成了关键设备的三维建模、虚拟仿真优化处理、拆装及维修维护动画、特技的制作;(6)运用编程及界面设计手段,实现了带有“教学”、“练习”、“考试”功能的热力管网关键设备仿真维修维护培训系统集成开发。本系统的开发为热力管网设备维修维护培训教学提供了一种新型的培训方式,对VR技术开发虚拟仿真教学培训系统进行了一次有意义的探索与实现,对三维可视化及虚拟仿真设备维修维护培训研究具有一定的探索和借鉴意义。

周广[10](2019)在《双温冷源独立新风空调系统的建模及仿真研究》文中指出因在保证室内空气品质和热舒适性的同时,又满足建筑节能要求,双温冷源独立新风空调系统(dedicated outdoor air systems,简称DOAS)受到广泛关注。但无论是系统设计形式、新风处理技术还是热回收方式,其研究均有待深入和完善。建模仿真可以根据需要十分方便地改变双温冷源DOAS的结构、设备参数和控制,以较低的成本预测系统性能,为优化系统设计与控制提供决策支持。然而,现有DOAS的建模仿真研究较少系统地介绍其热流物理系统的建模方法,且热流物理系统模型不完善;大多数DOAS仿真研究的重点也不在控制,控制系统模型理想化。另外,传统的建模仿真平台采用命令式编程语言和因果建模方式,模型方程与数值求解方法紧密地交织在一起,存在建模效率低、技术门槛高、缺乏标准化组件接口及模型拓扑结构与实际不一致等问题。为解决现有研究的局限,本课题针对本文设计的新风处理系统及双温冷源DOAS,探索采用基于方程、面向对象的多领域统一建模语言Modelica建立具有标准化接口的DOAS模型库的方法,并按照实际物理系统的拓扑结构建立双温冷源DOAS模型进行实例研究。具体如下:(1)提出了一种变工况适应性强的双表冷器双旁通新风机组FHU-A。设计了喷雾蒸发冷却排风,然后通过板翅式换热器对新风进行预处理的热回收系统。基于不同新风处理方式,设计了三种双温冷源DOAS。根据双温冷源DOAS实际物理系统的拓扑结构,制定了仿真模型的基本架构。(2)介绍了Modelica语言建模的技术路线。系统地研究了各组件的数学模型,并采用Moedelica语言建立了DOAS热流系统对象模型库。其中,一方面建立了比现有模型更快速高效、精度更高的水-空气翅片管换热器(FTHE)湿工况新模型。另一方面,新建了空气-空气板翅式换热器(PFHE)干工况模型。新PFHE模型也可用来模拟其它空气-1空气换热器的传热,只要换热器两侧的结构和几何尺寸一致,传热因子j=c1c2Rem(或者努塞尔数Nu= CRen),且不考虑冷凝。新FTHE和PFHE模型均不需要提供换热器几何数据、传热系数和性能数据文件,只需名义工况数据,就能预测换热器性能。(3)阐述了双温冷源DOAS控制系统对象建模方法。系统地提出接近工程实际的基于气象分区的工况划分方法,各工况对应的新风控制量算法与系统运行模式,以及各子系统设备的本地控制策略及算法。采用Modelica语言建立了双温冷源DOAS的控制系统对象模型库。(4)基于上述DOAS模型库,建立了三个双温冷源DOAS仿真模型。其特点是计算管网压力分布,可测试局部和监督控制算法之间的相互作用;控制系统更接近工程实际;模型拓扑结构与实际物理系统一致。选取典型高湿地区广州市的某办公楼进行实例研究。结果显示:基于本文设计的新风处理系统与双温冷源DOAS及其模型库,按仿真模型架构建立的三个DOAS仿真模型完全可以按预定控制策略和目标运行;系统设计和控制的改进措施改善了控制品质,有效降低了控制系统的复杂性、FHU-A设备造价及各系统能耗。可推广应用的普适性规律:选择高效冷水机组对降低系统能耗十分关键;采用高压泵加雾化喷头的蒸发冷却或加湿方式是十分节能的方案;热回收系统成本回收周期过长,在广州地区不宜采用;高温冷水机组不仅承担了系统的全年大部分冷负荷,还可以承担全年湿负荷,对节能有利;在广州地区,新风处理系统有必要设置双旁通风道,以降低新风处理能耗。研究表明,基于Modelica语言建立的DOAS模型库,可帮助用户在设计阶段快速进行DOAS模型搭建和仿真,创建一个可以灵活地改变系统设计和控制策略的DOAS虚拟实验平台,为预测系统性能,优化系统设计和控制提供决策支持,并为后续更多的研究创新打下基础,具有重要的工程应用价值。

二、基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究(论文提纲范文)

(3)数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号及缩写表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 能源电力发展背景与现状
        1.1.2 智能控制优化研究现状
    1.2 热力系统建模仿真及大数据技术研究现状
        1.2.1 热力系统建模研究现状
        1.2.2 电力大数据及其发展现状
        1.2.3 热力系统仿真技术发展背景
    1.3 数字孪生技术的应用现状及关键技术
        1.3.1 数字孪生的应用发展现状
        1.3.2 数字孪生研究的关键技术
        1.3.3 数字孪生发展面临的挑战
    1.4 论文的研究内容
第2章 大数据背景下的数字孪生与热力系统建模理论
    2.1 数字孪生的基本理论
        2.1.1 数字孪生的定义与内涵
        2.1.2 数字孪生与仿真技术之间的关系
        2.1.3 数字孪生与信息物理系统之间的关系
    2.2 热力系统建模理论与方法
        2.2.1 流体网络机理建模理论与方法
        2.2.2 数据驱动建模理论与方法
    2.3 大数据的基本理论
        2.3.1 大数据平台框架及相关技术
        2.3.2 大数据存储管理与预处理方法
        2.3.3 大数据分布式集群平台构建
    2.4 本章小结
第3章 基于改进即时学习策略的自适应数据驱动建模方法研究
    3.1 基于改进即时学习策略的自适应数据驱动建模方法
        3.1.1 建模思路
        3.1.2 基于改进遗传模拟退火算法的模糊聚类工况划分
        3.1.3 基于多层次综合相似度度量的相似工况识别
        3.1.4 基于Spark平台的数据驱动局部模型建模
    3.2 SCR脱硝系统数据驱动建模应用案例
        3.2.1 建模对象及背景介绍
        3.2.2 数据预处理和相似工况选取
        3.2.3 局部建模过程及结果分析
    3.3 电锅炉供热系统荷侧和源侧负荷预测建模应用案例
        3.3.1 建模对象及背景介绍
        3.3.2 荷侧供热负荷预测模型
        3.3.3 源侧电负荷预测
    3.4 本章小结
第4章 热力系统数字孪生建模理论及应用
    4.1 热力系统数字孪生建模思路
        4.1.1 数字孪生建模方法的提出
        4.1.2 数字孪生模型的构建方法及流程
    4.2 数字孪生机理模型的构建
        4.2.1 管路模型
        4.2.2 调节阀模型
        4.2.3 离心水泵模型
        4.2.4 换热器模型
    4.3 数字孪生模型的协同与融合理论
        4.3.1 数字孪生模型离线智能参数辨识
        4.3.2 数字孪生模型参数在线自适应协同
        4.3.3 基于移动窗格信息熵的多模型输出在线融合
    4.4 数字孪生建模实例分析
        4.4.1 脱硝系统数字孪生模型的建立
        4.4.2 供热系统数字孪生模型的建立
    4.5 本章小结
第5章 基于热力系统数字孪生模型的节能控制优化
    5.1 基于数字孪生模型的智能工况动态寻优
        5.1.1 热力系统智能工况动态寻优策略
        5.1.2 基于数字孪生模型的供热储热系统智能工况动态寻优
    5.2 基于数字孪生模型的自适应预测控制优化
        5.2.1 基于数字孪生模型的预测控制算法
        5.2.2 基于数字孪生模型预测控制的喷氨量优化
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要研究工作及成果
    6.2 论文主要创新点
    6.3 后续工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(4)基于虚拟现实技术的换热设备质检与维护培训系统研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要工作内容及章节安排
        1.3.1 主要工作内容
        1.3.2 章节安排
第二章 技术基础
    2.1 虚拟现实技术
        2.1.1 虚拟现实技术定义及特点
        2.1.2 虚拟装配技术
    2.2 三维引擎技术
        2.2.1 三维建模工具
        2.2.2 三维场景开发工具
    2.3 人机交互技术
第三章 系统总体设计
    3.1 系统需求分析
        3.1.1 系统功能需求分析
        3.1.2 系统培训内容设计
    3.2 系统框架设计
    3.3 系统设计原则
    3.4 系统数据库设计
        3.4.1 系统数据库E-R图
        3.4.2 数据表的设计与建立
    3.5 系统开发环境
第四章 系统实现
    4.1 三维模型构建
        4.1.1 模型构型制作
        4.1.2 PBR贴图制作
        4.1.3 换热设备三维模型及PBR材质库3DHEX的建立
    4.2 换热设备质检与元器件溯源检查功能实现
        4.2.1 系统管理功能实现
        4.2.2 元器件入库管理功能实现
        4.2.3 设备制造功能实现
        4.2.4 设备质检功能实现
    4.3 换热设备维护维修培训功能实现
        4.3.1 换热设备维护维修培训功能场景搭建
        4.3.2 换热设备维护维修培训功能脚本设计
        4.3.3 换热设备维护维修培训功能场景漫游交互设计实现
        4.3.4 换热设备维护维修培训功能虚拟现实模式交互设计实现
第五章 系统测试
    5.1 测试环境
    5.2 系统功能测试
    5.3 HMD系统显示测试
    5.4 系统VR显示效果优化
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢

(5)液化天然气工厂生产工艺仿真系统开发(论文提纲范文)

摘要
abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 仿真技术研究现状
        1.2.2 储运仿真系统应用研究现状
    1.3 主要研究内容
2 液化天然气工厂生产工艺、关键设备及故障应急处理方案
    2.1 液化天然气工厂工艺流程
        2.1.1 天然气净化
        2.1.2 天然气液化
        2.1.3 BOG回收
        2.1.4 储存与运输
    2.2 液化天然气工厂关键设备
        2.2.1 气液分离器
        2.2.2 吸收塔
        2.2.3 重沸器
        2.2.4 换热器
        2.2.5 压缩机
        2.2.6 LNG储罐
        2.2.7 LNG槽车
    2.3 液化天然气工厂故障应急处理方案
        2.3.1 储罐故障应急处理方案
        2.3.2 泄漏故障应急处理方案
        2.3.3 设备故障应急处理方案
    2.4 本章小结
3 液化天然气工厂生产工艺仿真系统总体方案与设计
    3.1 仿真系统组成
        3.1.1 二维系统组成
        3.1.2 三维系统组成
    3.2 仿真系统开发环境
        3.2.1 概述
        3.2.2 主要开发工具
    3.3 二维操作系统创建
        3.3.1 操作界面创建
        3.3.2 定义I/O设备
        3.3.3 创建实时数据库
        3.3.4 数据连接
        3.3.5 图表报告
        3.3.6 脚本动作
        3.3.7 网页发布
    3.4 三维操作系统创建
        3.4.1 创建工程
        3.4.2 漫游交互技术
        3.4.3 面板参数设置
        3.4.4 着色器开发
        3.4.5 编辑器应用
        3.4.6 导航网格创建
    3.5 本章小结
4 仿真系统数学建模
    4.1 压力—流量数学模型的建立
        4.1.1 调节阀
        4.1.2 储罐
        4.1.3 BOG压缩机
        4.1.4 高压泵
    4.2 温度—流量数学模型的建立
        4.2.1 管道
        4.2.2 LNG储罐
    4.3 本章小结
5 液化天然气工厂生产工艺仿真系统应用
    5.1 二维操作系统应用
        5.1.1 进入系统
        5.1.2 基础知识模块
        5.1.3 实训操作模块
        5.1.4 考核模块
    5.2 三维操作系统应用
        5.2.1 进入系统
        5.2.2 虚拟操作模块
        5.2.3 考核模块
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(6)化工灾害应急操作仿真系统设计与开发(论文提纲范文)

学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 相关技术研究现状
        1.2.1 化工仿真培训系统和应急演练系统
        1.2.2 化工过程灾害模型建模
        1.2.3 灾害推演与后果模拟
        1.2.4 应急演练操作评价
    1.3 内容及章节安排
第二章 化工过程灾害模型建模
    2.1 引言
    2.2 液体泄漏模型建模
    2.3 气体扩散模型建模
        2.3.1 油品蒸发模型建模
        2.3.2 气体泄漏模型
        2.3.3 气体扩散模型
    2.4 火灾模型建模
        2.4.1 池火模型
        2.4.2 喷射火模型
        2.4.3 火球模型
        2.4.4 传热模型
    2.5 爆炸模型
        2.5.1 物理爆炸模型
        2.5.2 蒸汽云爆炸模型
        2.5.3 爆炸超压计算
    2.6 应急救援模型建模
    2.7 本章小结
第三章 灾害推演与事故多米诺效应仿真
    3.1 引言
    3.2 装置固有风险计算
    3.3 风险模型设计
    3.4 灾害场概念引入
        3.4.1 热辐射场
        3.4.2 冲击波超压场
        3.4.3 毒气扩散浓度场
        3.4.4 设备在灾害下运行建模
    3.5 罐区事故多米诺仿真实例
        3.5.1 案例对象工艺概况
        3.5.2 罐区设备建模
        3.5.3 事故发生过程的数值仿真
        3.5.4 防火堤布置方式不同情况下事故演变情况
        3.5.5 仿真结果
    3.6 本章小结
第四章 操作评价系统设计
    4.1 引言
    4.2 基于AHP的单设备评分指标设计
        4.2.1 单设备评价指标设计
        4.2.2 基于AHP的设备评价模型
    4.3 基于AHP的操作评价模型
    4.4 本章小结
第五章 灾害应急演练仿真系统实现
    5.1 灾害应急演练仿真系统简介
        5.1.1 系统技术框架
        5.1.2 系统功能模块
        5.1.3 第三方接口设计
    5.2 装置建模方法
    5.3 三维模型开发
    5.4 仿真实例
        5.4.1 案例对象工艺概况
        5.4.2 异常与事故处理模拟
        5.4.3 结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件

(7)船舶滑油系统的可视化仿真及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 国内外滑油仿真训练系统的研究现状
        1.2.1 船舶滑油系统介绍
        1.2.2 仿真技术的发展情况
        1.2.3 国内外轮机培训器的发展情况
    1.3 本文的研究内容
2 滑油系统数学模型的建立
    2.1 “太平洋”轮滑油系统的组成和技术特点
        2.1.1 船舶滑油系统的组成
    2.2 滑油管路模型
        2.2.1 滑油管路计算原理
        2.2.2 滑油管路能量损失分析
        2.2.3 滑油管路模型计算
        2.2.4 滑油管路串并联等效流导分析
        2.2.5 滑油管网模型的水力计算
    2.3 滑油系统部件数学模型
        2.3.1 截止阀的数学模型
        2.3.2 滤器的数学模型
        2.3.3 自清洗滤器的数学模型
        2.3.4 截止止回阀的数学模型
        2.3.5 安全阀的数学模型
        2.3.6 应急速闭阀的数学模型
        2.3.7 滑油冷却器的数学模型
        2.3.8 滑油温度控制单元的数学模型
        2.3.9 油柜的数学模型
        2.3.10 冷热油混温热力模型
        2.3.11 滑油泵的数学模型
    2.4 本章小结
3 滑油系统仿真模型的程序设计和计算结果分析
    3.1 Visual C++6.0程序语言介绍
    3.2 滑油仿真计算模型的程序设计
        3.2.1 调试界面设计与计算程序的实现
        3.2.2 仿真程序的调试
        3.2.3 计算结果分析
    3.3 本章小结
4 滑油系统故障模拟
    4.1 典型设备的故障模拟
    4.2 滑油系统设备故障模拟
        4.2.1 滑油泵的故障模拟
        4.2.2 温度控制单元故障模拟
    4.3 本章小结
5 滑油仿真训练系统的可视化操作界面的设计与实现
    5.1 仿真平台介绍
        5.1.1 仿真平台的组成
        5.1.2 平台的运行机制
    5.2 船舶滑油系统界面系统设计
        5.2.1 二维操作界面
    5.3 船舶滑油系统算法动态库的实现
    5.4 船舶滑油仿真训练系统实现的功能
    5.5 本章小结
6 滑油仿真训练系统在海船船员智能考试平台中的应用
    6.1 智能考试系统的组成
    6.2 试题通用评估规则
    6.3 评估算法
        6.3.1 结束检测算法
        6.3.2 实时检测算法
        6.3.3 条件检测算法
    6.4 滑油智能试题的编写与操作
        6.4.1 滑油试题的编写
        6.4.2 智能试题的加载
        6.4.3 试题的测试及结果
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(8)基于Unity的水冷螺杆式制冷机组虚拟维修系统设计与开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 水冷螺杆式制冷机组简介
        1.2.1 水冷螺杆式制冷机组设备结构及工作原理
        1.2.2 水冷螺杆式制冷机组的故障及维修特点
    1.3 国内外虚拟维修系统研究现状
        1.3.1 国外虚拟维修系统研究现状
        1.3.2 国内虚拟维修系统研究现状
    1.4 论文研究主要工作内容及论文创新点
        1.4.1 研究目的及主要工作内容
        1.4.2 论文创新点
第二章 虚拟维修仿真技术的基本理论
    2.1 虚拟现实技术
        2.1.1 虚拟现实的内涵与基本特征
        2.1.2 虚拟现实的基本类型
    2.2 虚拟维修技术
        2.2.1 虚拟维修的内涵与基本特征
        2.2.2 虚拟维修的基本类型
        2.2.3 虚拟维修系统开发的基本要求
    2.3 本章小结
第三章 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统的总体设计
    3.1 虚拟维修系统开发平台与硬件设备的选择
        3.1.1 Visual Studio编程软件
        3.1.2 3ds Max与Adobe Photoshop
        3.1.3 Unity 3D虚拟引擎与HTC Vive VR硬件设备
    3.2 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修系统中的关键技术
        3.2.1 Unity脚本语言开发技术
        3.2.2 Unity碰撞检测技术
    3.3 水冷螺杆式制冷机组零件拆卸与安装顺序的规划
    3.4 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统设计
        3.4.1 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统的系统组成设计
        3.4.2 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统的功能及模块设计
    3.5 本章小结
第四章 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统开发与功能实现
    4.1 虚拟维修系统三维模型资源准备
        4.1.1 虚拟场景三维模型的建立与导出
        4.1.2 虚拟场景三维模型的导入与重新命名、分组
        4.1.3 虚拟场景三维模型的材质贴图优化处理
    4.2 用户界面与虚拟环境的设计与实现
        4.2.1 系统用户界面的设计
        4.2.2 虚拟维修环境和漫游场景的创建
    4.3 虚拟维修系统的功能开发
        4.3.1 虚拟维修场景中人物的移动功能
        4.3.2 虚拟维修场景中人物的视角转变功能
        4.3.3 人物对指定零件的拆卸与安装功能
        4.3.4 漫游场景小地图与设备信息显示功能开发
        4.3.5 维修训练模块操作提示自动隐藏功能
    4.4 VR场景漫游版本开发
        4.4.1 导入设置
        4.4.2 房间设置
        4.4.3 VR漫游效果
    4.5 本章小结
第五章 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修训练系统优化调试及发布
    5.1 虚拟场景中的优化特效设计
        5.1.1 机器故障现场及流体特效仿真
        5.1.2 机械动作仿真
        5.1.3 零件透明度调节
        5.1.4 刚体及力效果应用
    5.2 虚拟场景中LOD技术的运用
    5.3 虚拟场景天空盒设计
    5.4 虚拟场景中的光源设计
    5.5 水冷螺杆式制冷机组虚拟维修系统调试与发布
        5.5.1 虚拟维修系统Bug调试
        5.5.2 发布虚拟维修系统.exe文件
    5.6 本章小结
结论和展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录A (攻读硕士学位期间发表论文目录)

(9)基于VR技术的热力管网设备维修维护培训系统开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究意义
    1.3 国内外研究现状综述
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题主要研究内容
第2章 维修维护培训系统总体设计
    2.1 系统开发工具
        2.1.1 SolidWorks建模软件
        2.1.2 Cinema4D模型处理软件
        2.1.3 Unity3D系统开发平台
        2.1.4 C#编程语言
        2.1.5 VeryEngine开发引擎
    2.2 系统需求及功能分析
        2.2.1 系统需求分析
        2.2.2 系统功能分析
    2.3 系统总体开发流程
    2.4 本章小结
第3章 热力管网设备维修维护技术研究
    3.1 热力管网关键设备研究
        3.1.1 热力管网设备概述
        3.1.2 热力管网关键设备介绍
    3.2 增压泵维修维护技术研究
    3.3 板式换热器维修维护技术研究
    3.4 10 KV配电柜倒闸操作技术研究
    3.5 本章小结
第4章 系统开发关键技术研究与实现
    4.1 热力管网关键设备三维建模
    4.2 热力管网设备模型预处理
        4.2.1 设备模型导入
        4.2.2 设备模型处理
        4.2.3 材质贴图
    4.3 热力管网设备拆装及维修维护仿真
        4.3.1 热力管网设备拆装仿真
        4.3.2 热力管网设备维修维护仿真
    4.4 热力管网设备维修维护教学技术
        4.4.1 虚拟环境的搭建
        4.4.2 视角调整技术
        4.4.3 物体高亮技术
        4.4.4 画中画显示技术
        4.4.5 设备自动拆装及维修维护技术
    4.5 热力管网设备维修维护练习技术
        4.5.1 鼠标碰撞检测技术
        4.5.2 鼠标定向拖动技术
        4.5.3 顺序拆装技术
        4.5.4 声音警示及语音提示技术
        4.5.5 粒子特效技术
        4.5.6 工具跟随技术
    4.6 热力管网设备维修维护考试技术
        4.6.1 用户注册技术
        4.6.2 考试评判技术
        4.6.3 考试成绩输出
    4.7 系统脚本策划
        4.7.1 教学模块脚本策划
        4.7.2 练习模块脚本策划
        4.7.3 考试模块脚本策划
    4.8 本章小结
第5章 热力管网设备维修维护培训系统实现
    5.1 系统界面设计
    5.2 登录界面实现
    5.3 导航功能实现
    5.4 教学模块功能实现
        5.4.1 拆卸教学
        5.4.2 装配教学
        5.4.3 维修维护教学
    5.5 练习模块功能实现
        5.5.1 拆装练习
        5.5.2 维修维护练习
    5.6 考试模块功能实现
    5.7 本章小结
第6章 系统整合与发布测试
    6.1 系统整合
    6.2 系统发布
    6.3 系统测试
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢

(10)双温冷源独立新风空调系统的建模及仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 双温冷源DOAS的设计形式
        1.2.2 DOAS的建模与仿真研究
        1.2.3 建模仿真平台综述
    1.3 现有研究存在的不足
    1.4 本文研究内容和方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法和技术路线
第二章 双温冷源DOAS设计及仿真模型基本架构
    2.1 概述
    2.2 新风处理系统的设计
        2.2.1 双表冷器新风处理机组
        2.2.2 喷雾蒸发冷却排风式热回收系统
    2.3 独立双温冷源DOAS原理图
        2.3.1 FHU-A-DOAS
        2.3.2 FHU-B-DOAS
        2.3.3 HR-DOAS
    2.4 DOAS仿真模型的基本架构
    2.5 模型分类
    2.6 本章小结
第三章 热流物理系统对象建模
    3.1 概述
    3.2 机房系统模型
        3.2.1 冷水机组模型
        3.2.2 水泵模型
        3.2.3 冷却塔模型
    3.3 新风机组模型
        3.3.1 水-空气翅片管换热器湿工况模型
        3.3.2 新风机组模型
    3.4 热回收系统模型
        3.4.1 空气-空气板翅式换热器干工况模型
        3.4.2 热回收器模型
        3.4.3 喷雾蒸发冷却器(喷雾加湿器)建模
    3.5 房间与末端供冷系统模型
        3.5.1 干风柜(干风机盘管)模型
        3.5.2 末端空气处理与送风系统模型
        3.5.3 房间模型
        3.5.4 房间与末端供冷系统模型
    3.6 本章小结
第四章 控制系统对象建模
    4.1 概述
    4.2 工况与运行模式划分模块的建立
        4.2.1 工况划分与新风控制量
        4.2.2 系统运行模式
        4.2.3 工况与运行模式划分模块
    4.3 本地控制系统对象建模
        4.3.1 机房控制系统对象建模
        4.3.2 新风机控制器建模
        4.3.3 热回收控制系统对象建模
        4.3.4 末端供冷控制系统对象建模
        4.3.5 其它控制器模型介绍
    4.4 本章小结
第五章 实例验证与分析
    5.1 概述
    5.2 建筑概况
        5.2.1 外形尺寸
        5.2.2 围护结构
    5.3 负荷计算与设备选型
        5.3.1 负荷计算
        5.3.2 系统设计及设备选型
    5.4 DOAS仿真模型
    5.5 仿真
        5.5.1 参数设置
        5.5.2 仿真结果
    5.6 设计改进
        5.6.1 改进措施
        5.6.2 新仿真模型
        5.6.3 仿真结果
    5.7 本章小结
第六章 研究结论与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 特色与创新点
    6.3 展望
参考文献
附录A 符号表
附录B 新 FTHE模型的详细数学推导及其验证
    B.1 接触因子ζ的推导
    B.2 (UA)_0的计算
    B.3 和的计算
    B.4 模型验证
        B.4.1 实验
        B.4.2 模型验证
附录C 新 PFHE模型的详细数学推导及其验证
    C.1 h_i与h_(i,o)关系式的推导
    C.2 x_i的计算
    C.3 Υ的求解
    C.4 (UA)_0的计算
    C.5 模型验证
        C.5.1 验证实验简介
        C.5.2 验证结果
附录D 攻读博士学位期间发表学术论文情况
致谢

四、基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究(论文参考文献)

  • [1]基于用户体验的虚拟现实交互设计研究 ——以石化装备检维修为例[D]. 兰金成. 东北石油大学, 2021
  • [2]SFX化学实验及其CMSOD博物馆的虚拟现实建模与实现[D]. 董朝阳. 南京邮电大学, 2021
  • [3]数字孪生建模方法及其在热力系统优化运行中的应用研究[D]. 高学伟. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [4]基于虚拟现实技术的换热设备质检与维护培训系统研究与实现[D]. 王宇东. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [5]液化天然气工厂生产工艺仿真系统开发[D]. 孙子贻. 青岛科技大学, 2021
  • [6]化工灾害应急操作仿真系统设计与开发[D]. 许祺. 北京化工大学, 2020(02)
  • [7]船舶滑油系统的可视化仿真及其应用研究[D]. 李海洋. 大连海事大学, 2020(01)
  • [8]基于Unity的水冷螺杆式制冷机组虚拟维修系统设计与开发[D]. 刘一帆. 长沙理工大学, 2019(07)
  • [9]基于VR技术的热力管网设备维修维护培训系统开发[D]. 薛智文. 河北科技大学, 2019(07)
  • [10]双温冷源独立新风空调系统的建模及仿真研究[D]. 周广. 广州大学, 2019(01)

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基于虚拟现实技术的换热器仿真系统研究
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