中心在机械动力工程基础实验方面所开展的仿真项目如下表所示:
典型实验项目一:三维软件机械组件辅助教学实验系统
实验说明:三维软件机械组件辅助教学系统的做法是,以实物模型为基本要素、以实物模型测绘为主线,用计算机虚拟现实的方法,制作图画和动画形式为主的直观形象,去解析组件的形状结构和测绘过程。利用三维造型,机构运动分析,可视化仿真和人机交互等计算机应用技术,在计算机上以立体、交互的方式完成模具结构的认知和虚拟拆装实训。
软件和部分成品展示界面:
实验功能:将虚拟辅助教学融于测绘实践教学的过程是:布置测绘任务;观测分析实物模型;以对组件测绘方法和过程为指导;以动画为主去表达组件形状结构;教师依据虚拟辅助教学课件集中指导;学生依据实物模型,参照虚拟辅助教学课件自主测绘;根据测绘草图在AutoCAD中绘制二维零件图,在三维软件中画出各零件三维实体并装配。了解零件间的装配关系,检验零件测绘尺寸及结构等的正确性并修改,得到正确的三维实体。
实验效果:学生通过对各种零部件以及平面机构运动简图等测绘实验,掌握根据实际机器或机构模型绘制组件的原则、方法和技巧,进一步掌握和巩固机构自由度的计算方法;通过实验对不同机构的比较,巩固对机构结构分析的了解;掌握机构运动简图的应用;提高对实际机构的感性认识。
三维软件机械组件辅助教学实验系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
服务专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
零部件测绘 |
机械、汽车、材料专业 |
虚实结合 |
成本高实验仿真 |
2 |
平面机构运动简图测绘 |
机械、汽车、材料专业 |
虚实结合 | |
3 |
模具结构认知 |
机械、汽车、材料专业 |
虚实结合 |
典型实验项目二:汽轮机及其热系统仿真实验系统
实验说明:系统实验立足于汽轮机本体结构模具拟为核心,真实显现汽轮机的具体结构,以及与其配套的热系统设备。通过仿真能演示系统的运行切换、流体的流动及其参数的变化,有助于学生对系统、设备的认识。
实验功能:通过三维模型,展现设备的构造与系统的组成;能模拟系统的真实运行。本系统以600MW机组为开发原型。可以认识汽轮机本体部件与组成,了解汽轮机的运行方式,体现汽轮机各主要部件的三维结构,模拟汽轮机的运行,从汽轮机的盘车、暖管、暖机、升速、带部分负荷、满负荷全过程,模拟运行过程中汽轮机各汽缸的功率参数,显示汽轮机的负荷曲线,模拟汽门、调门的启闭方式,模拟汽轮机正常停机方式,模拟汽轮机的变工况运行及运行时参数的变化,模拟汽轮机疏水方式与疏水收集。
同时,可以体现凝汽器的各部件、设备的结构,模拟蒸汽的凝结过程,模拟汽水流动情况,模拟变工况运行;可以认识汽轮机的轴封的构成,模拟轴封系统的运行与控制;认识汽轮机的油系统的构成,现油系统的各设备与管路,模拟控制油系统的运行方式;认识高压加热器的结构,)模拟高压加热器的工质流动情况,模拟高压加热器的投运与停运方式,模拟高压加热器的疏水水位控制;认识除氧器的结构,体现除氧器的三维结构,模拟汽水工质的流动,模拟除氧器的的运行方式,模拟除氧器的自生沸腾现象。
实验效果:学生通过实验,能很好的认识设备的结构;能通过系统仿真,进行设备的运行训练,达到实训的效果。
软件和部分成品展示界面:
汽轮机及其热系统仿真实验系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
服务专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
汽轮机本体仿真实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 |
高风险、资源消耗类实景仿真 |
2 |
凝汽器仿真实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 | |
3 |
汽轮机轴封的仿真实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 | |
4 |
汽轮机油系统的仿真实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 | |
5 |
高压加热器仿真实验 |
机械、汽车专业 |
软件交互 | |
6 |
除氧器仿真实验 |
机械、汽车专业 |
软件交互 |
典型实验项目三:火电实景仿真系统
实验说明:建立一个学生实习需要的火电系统,包括工厂和装备,耗资、污染非常巨大,而且场地、设备等限制,学校联合企业开发了一个按照真实火电系统开发的模拟软件。
软件和部分成品展示界面:
实验功能:充分利用已有的火电站实物模型及模块化仿真支撑平台与现有的数值仿真软件,结合火电站及主要设备与系统的虚拟漫游、虚拟锅炉仿真、虚拟汽轮发电机仿真、虚拟热力系统仿真、虚拟空气预热器仿真、虚拟冷端系统(含水冷与空冷)仿真、虚拟除氧器、加热器仿真、虚拟过热蒸汽系统仿真、虚拟制粉系统仿真、虚拟燃烧系统仿真、虚拟汽轮机调节油与润滑系统、电气设备工作原理仿真、线路投送电仿真等虚拟仿真系统,结合虚拟锅炉燃烧器安装与调试仿真、虚拟汽轮机安装与调试仿真、虚拟风机动叶调节系统安装与调试仿真、虚拟磨煤机安装与调试仿真、虚拟给水泵安装与调试仿真、虚拟过热器安装仿真、虚拟回转式空气预热器安装仿真、虚拟除氧器、加热器安装仿真、发电机结构3D虚拟漫游、变电站巡视仿真等虚拟实验
实验效果:配合《热力系统与设备》、《锅炉原理》、《汽轮机原理》、《热力发电厂》、《大型锅炉及运行》、《电站汽轮机及运行》、《锅炉测试技术》、《锅炉燃烧技术》,通过以上虚拟仿真实验基本实现只有在大型火电厂方能开展的实验项目,很好地弥补了学生难以实地开展实践教学的困难。
火电实景仿真系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
服务专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
电厂系统学习 |
机械、能源专业 |
软件交互 |
高风险、高污染、资源消耗类实景仿真 |
2 |
热力系统与设备实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 | |
3 |
锅炉设备实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 | |
4 |
电站汽轮机设备实验 |
机械、能源专业 |
软件交互 | |
5 |
设备整体运行和维护学习 |
机械、能源专业 |
软件交互 |