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“育鲲”轮主机高温冷却水系统的三维设计及仿真
| 论文题名： | “育鲲”轮主机高温冷却水系统的三维设计及仿真 |
| 关键词： | 主机高温冷却水系统;三维模型;虚拟现实;热力数学模型;船舶轮机系统 |
| 摘要： | 现代船舶轮机系统的自动化和复杂化程度的提高及计算机技术在船舶轮机系统中的应用，对船员的业务能力和实际工作能力提出了更高的要求。相对于实际实验室或者实际机舱而言，船舶轮机模拟器在培训就经济性和便利性而言无疑是最佳选择。而现行的船舶轮机模拟器轮机系统显示一般为平面形式，与实船机舱相差较大。近年来，随着虚拟现实技术的发展和应用，用虚拟现实系统对船员进行培训成为一种趋势。虚拟环境可以使船员在接触实船之前，对船舶的机械设备有一个比较完整和深刻的认识，而且利用虚拟系统培训船员更加经济。但仅通过虚拟漫游对船员进行培训是不够的，还必须使船员了解机电设备参数之间的逻辑关系。所以在虚拟现实中加入各个参数的变化趋势对现代船员培训来讲是有益的。 本文以“育鲲”轮主机高温冷却水系统为例，探索轮机系统应用数学模型仿真结果与虚拟现实环境结合的发展趋势。首先，文章分析了现代轮机模拟器的发展趋势，并介绍了本文的选题来源——泰州市地方海事局船舶轮机模拟器。其次，文章介绍了虚拟现实技术发展的历程以及国内外的研究现状和虚拟现实系统的类型。再次，文章着重介绍了主机高温冷却水系统基本虚拟现实环境的建立过程，根据从现场采集的大量的相关数据建立三维模型，做到与实船相似，渲染出了虚拟软件中可用的、与现实相似的三维模型，最终导入虚拟现实软件中实现初期的漫游。并且本文应用热力学的相关知识，根据对主机高温冷却水系统的认识和理解，在分步建立主机高温冷却水系统各个部分的热力数学模型的基础上，最终给出了与实船数据较吻合的温度变化趋势图。最后，本文应用虚拟现实软件，通过节点的运用和逻辑的设置，实现了主机高温冷却水系统仿真结果在虚拟现实环境中的显示，以及在温度表中显示的温度的变化趋势和声音功能的实现，最终给出了与实船环境相近的虚拟现实环境。 本文的研究成果在以后船舶轮机模拟器通过虚拟现实环境对船员进行培训的过程中加入各个系统中参数的变化趋势是有借鉴意义的。相信在不远的将来，实船数学模型甚至物理模型与虚拟现实环境的结合必将应用于船员的培训中。 |
| 作者： | 杜太利 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 吴桂涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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