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船用空调系统壳管式冷凝器仿真设计与分析

船用空调系统壳管式冷凝器仿真设计与分析

引用

作者：王家麟上海交通大学

学位级别：硕士

船用空调系统在整个舰船中起着非常重要的作用。船用空调系统能在恶劣的海洋环境中最大程度的保证船用环境的空气质量和舒适程度，调节室内空气的温度和湿度。船用空调系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等主要设备组成，并在系统中... 详细信息

船用空调系统在整个舰船中起着非常重要的作用。船用空调系统能在恶劣的海洋环境中最大程度的保证船用环境的空气质量和舒适程度，调节室内空气的温度和湿度。船用空调系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等主要设备组成，并在系统中配置了油分离器、气液分离器、储液器等辅助制冷设备，其中船用壳管式冷凝器是船用环境中使用最广泛的冷凝器，也是船用空调系统中最重要的设备。船用壳管式冷凝器的作用就是通过冷却水循环与制冷剂循环之间的热交换将高温高压的制冷剂气体冷凝成为制冷剂液体的压力容器。壳管式冷凝器也广泛的应用于机械、化工、电力、医药等行业的冷却系统内。\n 随着全球经济的快速增长，各种不可再生资源的价格攀升，其中更是以铜材、钢材等基本金属原材料的涨幅居前，生产和制造壳管式冷凝器的成本也随之增加。如何合理的利用和配置资源再次显示其重要的作用。作为船用空调系统内最消耗金属原材料的部件之一冷凝器，它的钢材使用量通常占到整个系统的10-15%；它的铜材使用量通常要占到整个系统的60%以上，所以整个冷凝器的成本往往要占到整个设备的35%以上。能够准确的计算和设计壳管式冷凝器将对控制整个系统的成本产生重要的作用。\n 本论文的研究目的就是以船用壳管式冷凝器为对象建立其换热过程的数学模型，就可以在今后的实际应用中合理的计算、设计和配置冷凝器，避免因为换热量不足造成的系统冷量损失；也可以避免因为换热量的富余造成的材料等方面的浪费。本文主要的工作内容就是：\n 1）根据实际经验，分析船用冷凝器在材料、工艺、结构等方面的特点。\n 2）针对冷凝其中单根换热管建立梯形肋片低肋管管外冷凝换热的模型，并在考虑整个管簇对冷凝换热的影响下，得出整个冷凝器中管簇外部的冷凝换热模型。\n 3）得出冷凝换热管内部对流换热和沿程阻力的模型\n 4）将模型所计算出来的数据与实验数据进行对比，分析计算结果并提出改进意见。\n 本文计算出来的冷凝器冷凝换热和沿程阻力模型可以较准确地反映冷凝器的实际工作情况，使用其对冷凝器进行仿真设计和分析，可以便捷的对冷凝器进行变结构和变工况的设计和计算，有效地节省了实验的时间和资源，为实验研究分析提供大量的数据资源。

关键词：船用空调系统冷凝器仿真设计空气质量舒适程度

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基于知识的产品创新仿真设计方法及其应用研究

基于知识的产品创新仿真设计方法及其应用研究

引用

作者：庄宏江苏大学

学位级别：硕士

由于产品的形成过程对产品的寿命周期、成本和质量起着决定性的影响,因此,仿真设计方法的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。它不仅有利于实现产品从传统设计向预测设计和仿真设计的转变,而且奠定了新产品快速开发的理论基础和实... 详细信息

由于产品的形成过程对产品的寿命周期、成本和质量起着决定性的影响,因此,仿真设计方法的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。它不仅有利于实现产品从传统设计向预测设计和仿真设计的转变,而且奠定了新产品快速开发的理论基础和实践经验。\n 本论文在论述课题的研究背景及相关技术应用现状的基础上,对支持产品创新的仿真设计技术、方法及其实现的手段进行了深入的研究,并针对船用柴油机的开发进行应用验证。主要研究内容及其所体现的新颖性表现在以下几个方面:\n 1)通过对仿真设计流程的分析,将支持产品创新开发的仿真设计过程分为四个阶段,包括设计需求模型化、概念设计仿真、结构设计仿真、再设计及其系统优化。提出基于本构关系的产品概念仿真设计建模方法,即考虑功能需求与结构、布局、原理方案之间的关系模型。该建模方法,既表达了产品的功能信息、几何信息,又体现了设计师的设计意图。研究船用柴油机仿真设计的实现方法。\n 2)分析产品设计知识来源,建立支持产品创新的知识体系。研究仿真设计知识获取策略,包括原理知识、经验知识、实例知识和专利知识等。提出基于事物特性表技术的产品创新的仿真设计知识信息化方法,并通过设计知识获取、事物特性映射、事物特性表构造等过程予以实现。\n 3)结合行业背景,以船用柴油机为对象,分析其基本组成和结构。研究支持船用柴油机仿真设计的知识库构建方法,基于事物特性表技术,在关系数据库环境下,建立船用柴油机仿真设计知识库,并采用“元知识库”的概念对仿真设计知识进行有效的存储、使用和管理。\n 4)通过分析船用柴油机仿真设计需求,构建船用柴油机仿真设计平台。在此平台上,以大功率低速柴油机设计为例,利用多体动力学分析软件ADAMS及有限元分析软件ANSYS,对其运动系统进行动力学特性仿真分析,获得了其动态特性及产品开发的相关知识和经验数据;通过气缸盖的多物理场耦合分析,验证了设计的有效性。

关键词：仿真设计知识库事物特性表仿真分析船用柴油机

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平面钢闸门可视化仿真设计

平面钢闸门可视化仿真设计

引用

作者：袁冬卯华北水利水电学院

学位级别：硕士

在传统的平面钢闸门设计中，由于闸门结构比较复杂，设计及施工图量大，图纸易出错。随着计算机水平的发展，可视化仿真设计的需求实现了计算机自动出图，可避免图纸出错。为了解决上述问题，本研究根据可视化仿真设计的指导思想，基于I... 详细信息

在传统的平面钢闸门设计中，由于闸门结构比较复杂，设计及施工图量大，图纸易出错。随着计算机水平的发展，可视化仿真设计的需求实现了计算机自动出图，可避免图纸出错。为了解决上述问题，本研究根据可视化仿真设计的指导思想，基于Inventor三维设计软件，结合图形数据方法，应用***语言对软件进行二次开发，完成平面钢闸门可视化仿真设计的工作。本论文工作中，建立平面钢闸门较全面的图形数据库，利用参数化网轴方法建立的三维钢闸门模型，在此基础上，用三维实体投影得到二维施工详图，解决了闸门的工程出图的生成难题，本论文研究具有重要的实用意义。\n 论文主要工作内容:\n 1、研究平面钢闸门的结构特点，将组成钢闸门的各组件分类，结合图形数据方法和图形拓扑关系，建立钢闸门图形数据库。\n 2、利用平面钢闸门图形数据库，研究网轴参数化的原理，创建控制平面钢闸门三维模型的参数化网轴，实现定位和驱动闸门模型的功能。\n 3、利用钢闸门图形数据库和参数化网轴，创建钢闸门门叶的参数化模型。\n 4、利用Inventor软件中有限元分析模块，对平面钢闸门参数化三维模型进行结构分析和优化分析。\n 5、探讨了钢闸门参数化制图的关键技术，开发出符合闸门特点的自动出图模块，把图形数据方法有效的应用到闸门的自动出图过程中，实现了自动出图，提高设计效率。

关键词：平面钢闸门图形数据方法参数化建模自动出图可视化仿真设计

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基于虚拟仪器的汽车综合信息显示系统仿真设计

基于虚拟仪器的汽车综合信息显示系统仿真设计

引用

作者：沈永峰东北大学

学位级别：硕士

本文在对汽车综合显示系统进行了初步研究的基础上，指出了传统仪表板显示的不足之处，结合车载环境的应用特点及视频显示的需求，构建了基于虚拟仪器技术的汽车综合显示系统的整体设计方案。将汽车各种常规信息、报警信息和其它辅助信... 详细信息

本文在对汽车综合显示系统进行了初步研究的基础上，指出了传统仪表板显示的不足之处，结合车载环境的应用特点及视频显示的需求，构建了基于虚拟仪器技术的汽车综合显示系统的整体设计方案。将汽车各种常规信息、报警信息和其它辅助信息显示于同一屏幕，并按重要程度不同分界面显示，以控制程序解决其优先级问题。将多种传感器信号分类处理，构建了频率、电压等信号的测量数学模型。深入讨论了虚拟仪器技术、数据采集处理技术及面向仪器与测控过程的图形化开发平台一LabVIEW软件。完成了系统的采集、处理和显示模块的设计。利用巴特沃斯滤波器对信号进行滤波处理。依据小波信号提取原理，并结合MATLAB软件实现了信号的小波提取。创新性地提出了空调系统实时温度曲线和燃油量实时曲线的显示，以及人体振动舒适度指标的模拟显示。结合第三方电子地图软件实现了GPS导航信息的仿真显示。设计了易于读识的综合信息显示用户界面，在LabVIEW8.

关键词：虚拟仪器汽车综合信息仪表板显示系统 LabVIEW软件仿真设计

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潜油螺杆泵采油系统关键部件运动学分析及仿真设计

潜油螺杆泵采油系统关键部件运动学分析及仿真设计

引用

作者：童见锋沈阳工业大学

学位级别：硕士

潜油螺杆泵采油技术与其它人工举升技术相比具有一系列不可比拟的优点。该技术适易于稠油井、高含砂量井、高烃链油井的石油开采作业;潜油螺杆泵是一种新型的无杆采油设备,所以杆管偏磨所导致的断杆和管漏故障可以避免,抽油杆形变所产... 详细信息

潜油螺杆泵采油技术与其它人工举升技术相比具有一系列不可比拟的优点。该技术适易于稠油井、高含砂量井、高烃链油井的石油开采作业;潜油螺杆泵是一种新型的无杆采油设备,所以杆管偏磨所导致的断杆和管漏故障可以避免,抽油杆形变所产生的能耗可以消除。并且,该采油设备制造成本低,占地面积小,易于运输,安装方便,不易产生气锁现象,在原油开采中具有较好的前景,对我国采油技术的发展有着重要的意义。减速器、联轴体和螺杆泵是潜油螺杆泵采油系统的关键部件。在本文中,介绍了潜油螺杆泵采油系统的组成机构及工作原理;分析了其技术特征及国内外发展状况;ESPCP系统工作在极限环境下,大量机械设计有别于常规,因此具体分析了螺杆泵、联轴体、减速器三个关键部件的运动学特征;分析综合减速器、联轴体和螺杆泵在设计过程中所涉及到的物理模型和数学模型。由于这三个部件的设计极为复杂和繁琐,涉及到大量数值计算和数据处理工作,而且对计算精度要求很高,所以本文使用VB6.0语言进行了AutoCAD二次开发,实现这三个部件的数字化设计。最后,用UG1.0软件进行潜油螺杆泵采油系统的关键部件实体建模,进行装配可视化,并进行运动仿真分析。通过本文的研究工作,进一步澄清了潜油螺杆泵采油系统的关键部件运动学问题;解决单纯依靠人工设计时存在设计周期长、设计工作量大、计算精度低等问题,适应市场竞争的需求;进行减速器、联轴体和螺杆泵的运动学分析及仿真设计,实现装配过程可视化,在设计过程中,将可能出现设计错误和工艺错误消除,提高设计的准确性。

关键词：石油开采潜油螺杆泵采油系统部件运动学仿真设计

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运维合一多维多媒体水电站继电保护系统仿真设计与实现研究

运维合一多维多媒体水电站继电保护系统仿真设计与实现研究

引用

作者：李稳三峡大学

学位级别：硕士

本文研究的水电站继电保护仿真系统是水电站运维合一多维多媒体计算机仿真培训系统的一个子课题，本文从四个角度进行了阐述，分别为：需求、设计、实现和应用，从开发者的角度去论述了继电保护仿真系统开发的过程。根据系统需求，进行... 详细信息

本文研究的水电站继电保护仿真系统是水电站运维合一多维多媒体计算机仿真培训系统的一个子课题，本文从四个角度进行了阐述，分别为：需求、设计、实现和应用，从开发者的角度去论述了继电保护仿真系统开发的过程。根据系统需求，进行逐一设计，实现的论述为设计成果的可能性提供了有力说明，其成果在应用实例部分得到了验证。\n 首先，介绍了水电站继电保护仿真培训系统需求，水电站仿真培训系统是模拟整个水电站生产运行检修过程，即从大坝蓄水开始的电能生产到开关站的电能传输，且以二、三维的形式展现给学员。继电保护系统是对全水电站设备的继电保护装置进行仿真。\n 其次，针对需求进行逐一设计。先对全站的硬、软件进行总体的设计，再对继电保护系统进行了设计，先引入了面向对象思想概念介绍，采用面向对象思想对继电保护硬件数据构架设计，再针对继电保护模型功能模块逐一设计，有了具体的设计理念后，则能进一步进行仿真系统的实现。\n 此外，对于水电站仿真系统的整体实现上，先完成多维多媒体仿真软件的可视化界面的实现：二维部分采用Visual Graph软件搭建出庞大的可视化图形库；三维部分采用3Ds Max进行全厂模型搭建和布局，再以Unity3D作为引擎实现全厂操作和三维可视化。二、三维以及底层模型库的联立上，采用共享内存技术，则可实现软件之间直接数据共享参数数据，则可实现二、三维系统的画面、数据实时同步，操作结果和事故现象可在二维和三维同步展现，也可实现各个模型之间数据的便捷传输，如：信息的相互传递，简报系统的功能实现等。这些都为水电站继电保护系统运行实现和检修维护的实现做了铺垫。\n 最后，借助某水电站仿真培训系统项目，在与水电站仿真培训系统其它仿真模型联合调试成功后举例介绍了继电保护仿真模型开发成果，并已成功应用于某水电站仿真培训系统。结果表明面向设备的水电站继电保护系统仿真模型结构设计清晰，调试便利，可视化程度好，逼真度较高，方便新进员工培训使用，并且易于扩展。

关键词：水电站继电保护系统仿真设计 VisualGraph软件

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活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统的仿真设计研究

活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统的仿真设计研究

引用

作者：张红华北电力大学

学位级别：硕士

本文通过对活性焦法烟气联合脱硫脱硝技术、电子束照射法脱硫脱硝技术、脉冲电晕等离子法脱硫脱硝技术等各种烟气脱硫脱硝技术的比较,提出了最佳的脱硫脱硝技术方案——活性焦法烟气联合脱硫脱硝技术。以活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统... 详细信息

本文通过对活性焦法烟气联合脱硫脱硝技术、电子束照射法脱硫脱硝技术、脉冲电晕等离子法脱硫脱硝技术等各种烟气脱硫脱硝技术的比较,提出了最佳的脱硫脱硝技术方案——活性焦法烟气联合脱硫脱硝技术。以活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统为研究对象,通过对反应机理和系统组成的分析研究,建立了31个活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统仿真设计计算模型,主要包括空气量模型、烟气量模型、入口烟气中二氧化硫浓度模型、入口烟气中氮氧化物浓度模型、床层压力损失模型、NO反应速率模型、SO2吸附率模型、脱硫效率模型和脱硝效率模型等。将所建立的仿真设计计算模型用计算机语言解析成计算机能识别的各种指令,完成各种设计计算功能。用到的模块以窗体模块为主,以建立一个工程为载体,共创建了34个窗体,由此开发了一套活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统的仿真设计软件。软件最终编译成可安装的应用软件包,能够脱离开发环境在Windows系统下独立运行。利用开发完成的仿真设计软件对某燃煤电厂300MW机组烟气脱硫脱硝系统进行辅助设计,完成了燃煤烟气量、活性焦主要设计参数、反应器结构尺寸及系统参数的计算,并对该工程进行了经济分析,最终对影响烟气脱硫脱硝效率的主要因素进行了分析。该软件在一定程度上可以为活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统的设计提供理论依据,具有重要的指导意义和借鉴价值。论文研究工作基本达到预期的设计要求。

关键词：活性焦法烟气联合脱硫脱硝系统烟气脱硫脱硝模型仿真设计软件

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5GHz微带环形器的仿真设计及制备研究

5GHz微带环形器的仿真设计及制备研究

引用

作者：柯浩华中科技大学

学位级别：硕士

YIG铁氧体已经是现代电子信息材料中不可或缺的重要部分，对于微波器件的小型化和集成化有重要的意义和影响。YIG等石榴石铁氧体的良好的旋磁特性，对于微波器件的发展具有重要的作用。本文采用固相反应法制备得到 YIG，由于所设计的环... 详细信息

YIG铁氧体已经是现代电子信息材料中不可或缺的重要部分，对于微波器件的小型化和集成化有重要的意义和影响。YIG等石榴石铁氧体的良好的旋磁特性，对于微波器件的发展具有重要的作用。本文采用固相反应法制备得到 YIG，由于所设计的环形器频率的关系，需要饱和磁化强度1000Gs的铁氧体YIG材料。\n 通过掺杂 Al3+降低 YIG材料的饱和磁化强度，以获得设计环形器所需的饱和磁化强度1000 Gs的铁氧体材料。通过XRD、SEM、VSM等测试系统对所制备材料性能进行测试并验证材料的特性。\n 根据材料参数，利用Ansoft HFSS仿真软件建模并对所设计的5GHz中心频率环形器进行仿真、分析。通过丝网印刷的方法，制作了微带环形器样品的图案，通过矢量网络分析仪来测试制作的环形器样品的性能参数。\n 本文设计、仿真、制作了一种环形器，分析了材料特性与图形结构对其S参数的影响规律，为微波环形器的应用研究提供了参考。通过 Al3+掺杂制备获得1000 Gs饱和磁化强度的YIG铁氧体。按设计要求制作了相应的微带环形器，并测试其S参数，结果表明在4.6GHz~5.8GHz频带内，插入损耗小于1.6dB，隔离度大于20dB，最大驻波比小于1.22，与仿真结果接近。

关键词：铁氧体微带环形器固相反应磁化强度仿真设计

来源：评论

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燃煤电厂烟气脱硝装置的仿真设计研究

燃煤电厂烟气脱硝装置的仿真设计研究

引用

作者：杜海红华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

本文介绍了主要的烟气脱硝技术,从技术和经济角度对几种烟气脱硝技术进行了对比与分析,提出了最佳的脱硝技术方案—选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝工艺。以选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝系统为研究对象,通过对系统工艺特点和反应机理... 详细信息

本文介绍了主要的烟气脱硝技术,从技术和经济角度对几种烟气脱硝技术进行了对比与分析,提出了最佳的脱硝技术方案—选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝工艺。以选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝系统为研究对象,通过对系统工艺特点和反应机理的研究,建立了一系列仿真数学模型,并以这些模型为基础,设计开发了SCR烟气脱硝系统的仿真设计软件。软件最终编译成可安装的应用软件包,能够脱离开发环境在Windows系统下独立运行。该仿真软件可为脱硝系统的经济、安全运行和运行人员培训提供借鉴,并可为进一步研究SCR系统的优化设计和运行提供参考依据。论文研究工作基本达到了预期的设计要求。

关键词： SCR系统烟气脱硝模型仿真设计软件

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基于Matlab和VRML的虚拟销盘摩擦实验系统仿真设计

基于Matlab和VRML的虚拟销盘摩擦实验系统仿真设计

引用

作者：张周周延边大学

学位级别：硕士

由于摩擦磨损每年给世界各国人民带来巨大的经济损失,因此要能实现减少不必要的摩擦磨损将具有很大的实际意义。而目前对摩擦磨损的研究,特别是高校等科研机构,面临着研究设备欠缺且价格昂贵,研究经费不足,研究场所不够用等诸多问题。... 详细信息

由于摩擦磨损每年给世界各国人民带来巨大的经济损失,因此要能实现减少不必要的摩擦磨损将具有很大的实际意义。而目前对摩擦磨损的研究,特别是高校等科研机构,面临着研究设备欠缺且价格昂贵,研究经费不足,研究场所不够用等诸多问题。为了能帮助解决或减少这方面的相关问题,本文特提出了创建虚拟现实销盘摩擦实验系统的构想,并且通过实际操作与运行,发现确实具有一定的可行性,对一般的摩擦磨损研究及高校的教学演示等具有一定的协助作用。本文通过运用VRML虚拟现实软件结合CATIA三维造型软件对虚拟销盘摩擦实验系统的相关模型进行了建模,利用VRML相关节点实现某些模型的多媒体及交互,然后借助Matlab神经网络工具箱中的相关函数将实际测量的实验样本数据进行训练并输出联想值,再以Java为桥梁传输给VRML的动态文本以实现虚拟销盘摩擦实验系统与用户的交互。用户也可以通过网络在线进行虚拟销盘摩擦实验,这样就可以解决实际中实验设备欠缺、实验场地不够用等实际问题。本文主要研究完成了以下几项内容： (1)运用CATIA三维建模技术创建虚拟销盘摩擦试验机内部复杂结构的造型,再用VRML的相关节点建立虚拟实验系统外部模型及场景。 (2)运用VRML软件的多媒体技术向虚拟销盘摩擦实验系统中添加贴图、声音及动画,再用VRML软件的交互性技术及Java程序实现虚拟销盘摩擦实验系统与用户的交互。 (3)将实际销盘摩擦实验样本数据建成数据库,运用Matlab神经网络工具箱中的相关函数设计程序对数据库中的数据进行训练并联想输出。 (4)编写相关接口程序以Java为桥梁实现VRML虚拟销盘摩擦实验系统与Matlab神经网络之间的数据通信。 (5)将编辑好的VRML文件和Java文件内嵌在同一个HTML文件中,实现虚拟销盘摩擦实验系统的网络发布。

关键词：摩擦磨损虚拟现实 Matlab神经网络工具箱实验系统仿真设计

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