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《管路系統(tǒng)流體數(shù)值建模及虛擬可視化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、山東火學(xué)碩+學(xué)付論文摘要由管道、泵，罐、閥門(mén)等設(shè)備組成的典型管路系統(tǒng)是化工、醫(yī)藥、航空航天等行業(yè)的普遍過(guò)程裝備。將管路系統(tǒng)虛擬可視化，不僅可以實(shí)現(xiàn)操作人員在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作訓(xùn)練，而且可以用于管路系統(tǒng)的輔助決策，幫助工程技術(shù)人員和決策人員進(jìn)行管道的方案設(shè)計(jì)、優(yōu)化以及系統(tǒng)分析。管路系統(tǒng)流體數(shù)值模擬的建模是管路系統(tǒng)虛擬可視化的基礎(chǔ)，也是管路系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)研究。本文從經(jīng)典的流體力學(xué)基礎(chǔ)理論出發(fā)，建立了管路系統(tǒng)虛擬可視化的流體數(shù)值模擬算法。以上述典型管路系統(tǒng)及其工藝流程作為例子，探討了管
2、路系統(tǒng)簡(jiǎn)化的思想，確定了以柏努利方程為基礎(chǔ)的管路系統(tǒng)流體虛擬可視化的流體恒定流動(dòng)和非恒定流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程。對(duì)于非恒定流動(dòng)的流體，選用四階經(jīng)典的Ronge-Kutta方法，將流體連續(xù)性數(shù)學(xué)方程離散化。按一定時(shí)間間隔，求取管路系統(tǒng)流體虛擬可視化的流速、流量以及管路各部位的壓力等狀態(tài)參數(shù)。對(duì)于恒定流動(dòng)的流體，以工藝中的流量作為基本參數(shù)，運(yùn)用流體恒定流動(dòng)的數(shù)學(xué)方程，計(jì)算出流體的流速、壓力等參數(shù)。本文采用面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒?，開(kāi)發(fā)管路系統(tǒng)流體數(shù)學(xué)模型軟件。確定了管路系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型用例并繪制了用例圖；以面向?qū)?/p>
3、象的程序設(shè)計(jì)方法開(kāi)發(fā)了用例，并給出主要算法程序的部分源代碼及運(yùn)行結(jié)果。最后，探討了管路系統(tǒng)流體數(shù)學(xué)模型軟件包及其相應(yīng)算法與課題其他軟件包之間的交互和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并給出了管路系統(tǒng)流體虛擬可視化的部分特效實(shí)例。本文建立的數(shù)值模擬算法綜合運(yùn)用于實(shí)際的管路系統(tǒng)流體虛擬可視化系統(tǒng)中．仿真結(jié)果與系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)比對(duì)。吻合良好，驗(yàn)證了本課題研究的有效性，較好地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的仿真和模擬演練目的。關(guān)鍵詞管路系統(tǒng)：虛擬可視化；數(shù)值模擬算法；恒定流動(dòng)；非恒定流動(dòng)山東大學(xué)碩+學(xué)位論文AbstractTypicalpipeli
4、nesystem,whichismadeupofpipeline，pump，vessel，valveetc．，isprevalentprocesscquipmeutinindustriessuch器chemicalengineering，pharmacy，sp∞enight．Todevelopthevirtualvisualizationsystemofcorrespondingpipelinesystemcarlnotonlytraintheoperatorsinvirtualenvironm
5、entbutalsobehelpfulfortheengineersandthedecision-makerstodesign,optimizeandanalyzethepipelinesystem．11圮numericalsimulationofmodelsforpipelinesystemisnotonlythebasisofitsvirtualvisualization,butalsoafundamentalresearch0nvirtualrealityandsimulation．Acc
6、ordingtothetheoriesoftypicalfluiddynamics，thisthesisprovidedvariousnumericalsimulationalgorithmsoffiuidforvirtualvisualizationofpipelinesystem．Takingatypicalpipelinesystemabove-mentionedanditstechnologicprocessasallexample,thethinkingofsimplification
7、ofitwasdiscussedandthemodelsoffluidconstantandinstantflowingbasedonBernoulliequationwdt．echosenforitsvirtualvisualization．Forinstantflowingoffluid，thisauthoradoptedfour-rankRonge-Kuttatodispersethesuccessiveequationandgotveloc酊，fluxandpressureoffluid
8、．manypositionatcertainintervals．Forconstantflowingoffluid，basedonthefluxofthetechnologyasaelementaryparameter,thevelocityandpmssureoffluidcouldbepresentedbyapplyingmathematicalequationofconstantflowingoffluid．Byapplyingmeansofobject-orientedsoftwaree
