低温多效海水淡化仿真虚拟环境的研究

论文摘要

在目前的海水淡化技术中,低温多效蒸馏(MED)方法因为技术成熟、成本低廉等优点而被广泛使用。虚拟现实是近年来十分活跃的技术研究领域,是一系列高新技术的汇集,它能给用户更为逼真的体验。本文依据低温多效海水淡化原理,采用虚拟现实技术,设计完成低温多效海水淡化仿真虚拟环境。本文着重研究了虚拟现实的概念、特征和关键技术,尤其是虚拟环境中的人机交互技术。依据低温多效海水淡化原理,对MED系统进行数学建模,包括过程控制系统、蒸发器、冷凝器以及闪蒸罐的数学模型建立,以及基于PID单回路控制系统的仿真模型的建立。研究低温多效海水淡化仿真培训系统的体系结构,设计了基于3ds max插件的设备建模方法,完成了设备信息映射,同时采用虚拟现实技术,最终设计完成低温多效海水淡化仿真虚拟环境,实现了基于低温多效海水淡化仿真虚拟环境的仿真培训。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及来源
• 1.2 虚拟现实的发展及研究现状
• 1.2.1 虚拟现实的发展
• 1.2.2 虚拟现实的研究现状
• 1.2.3 虚拟现实的应用领域
• 1.3 海水淡化技术概述
• 1.3.1 海水淡化的原理
• 1.3.2 常用海水淡化方法介绍
• 1.4 本文研究内容
• 2 虚拟环境的关键技术
• 2.1 虚拟现实技术概述
• 2.1.1 虚拟现实的相关概念及基本特征
• 2.1.2 虚拟现实的分类
• 2.1.3 虚拟现实的关键技术
• 2.2 虚拟环境中的人机交互技术
• 3 低温多效海水淡化装置的仿真建模
• 3.1 MED系统的数学建模
• 3.1.1 过程控制系统模型
• 3.1.2 蒸发器数学模型
• 3.1.3 冷凝器数学模型
• 3.1.4 闪蒸罐数学模型
• 3.2 工艺过程仿真
• 4 低温多效海水淡化系统仿真虚拟环境的实现
• 4.1 低温多效海水淡化仿真培训系统的体系结构
• 4.2 低温多效海水淡化虚拟环境的仿真建模
• 4.2.1 基于3ds max插件的建模过程
• 4.2.2 设备信息映射
• 4.3 基于VR技术的三维虚拟环境
• 4.3.1 三维虚拟环境框架
• 4.3.2 基于情景上下文的虚拟交互
• 4.3.3 基于设备聚合的虚拟场景组织
• 4.4 低温多效海水淡化仿真虚拟环境的操作实例
• 4.4.1 低温多效海水淡化装置工艺仿真
• 4.4.2 低温多效海水淡化装置工艺过程演示
• 4.4.3 低温多效海水淡化仿真系统的故障案例
• 4.4.4 低温多效海水淡化仿真系统的实际运行情况
• 5 结论和展望
• 致谢
• 参考文献