基于虚拟样机的袋式除尘器工作性能测试及半物理仿真研究

摘要

袋式除尘器是一种大型环保工程装备,理论上具有高达99.99％以上的除尘效率,应用广泛。在袋式除尘器的产品研发过程中,构建全数字化的袋式除尘器虚拟样机,进行性能的仿真测试评估,已经显得相当迫切。袋式除尘器不仅结构复杂,而且许多相关工作机理尚未明确定论、技术应用的经验累积也不够充分,这就导致构建的虚拟样机全数字仿真中,出现符合工程实际的边界条件难以确定等问题,进而影响全数字化虚拟样机仿真结果的置信水平,不能客观、逼真的评判袋式除尘器的性能。因此,在袋式除尘器全数字虚拟样机仿真技术基础上,研究一种物理系统接入数学模型的半物理仿真方法,探讨半物理仿真技术在袋式除尘器样机测试中应用。
　　首先研究了半物理仿真测试技术的理论方法,提出了基于虚拟样机的半物理仿真测试手段及系统构成。
　　其次,研究大型袋式除尘器的结构组成及工作机理,分析袋式除尘器虚拟样机的仿真方法、实现过程及技术,以及基于虚拟样机的袋式除尘器半物理仿真的关键技术及相应实现研究。
　　在此基础上,对袋式除尘器的过滤系统以及清灰系统的半物理仿真方案进行设计,完成适合半物理仿真的数学模型构建、物理实验装置的设计、实验数据采集的设计,以及硬件接入方法的设计。
　　最后以简化的单袋室过滤性能测试为实例,应用前述的设计方法,进行半物理仿真实现方法应用研究,证明半物理仿真技术在袋式除尘上应用的可行性,完成基于LabVIEW开发的半物理仿真过滤性能测试系统,为袋式除尘器今后的研究、开发、验证提供一种可行并且有效的仿真测试技术。

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第一章 绪论

§1-1课题研究背景及意义

§1-2 国内外仿真、测试的发展研究

§1-3仿真技术及试验技术袋式除尘器研究上的现状

§1-4 论文的研究内容及结构安排

第二章 半物理仿真测试方法研究

§2-1 半物理仿真测试技术

§2-2 半物理仿真测试方法

§2-3 半物理仿真测试系统体系结构

§2-4基于虚拟样机的半物理仿真测试方法及系统组成

§2-5 本章小结

第三章 基于虚拟样机的半物理仿真测试实现技术研究

§3-1 虚拟样机技术

§3-2 半物理仿真技术

§3-3 测试技术

§3-4 数据库技术

§3-5 本章小结

第四章 袋式除尘器虚拟样机仿真方法研究

§4-1袋式除尘器介绍

§4-2基于虚拟样机的袋式除尘器CFD数值模拟方法

§4-3基于虚拟样机的袋式除尘器CFD仿真流程

§4-4袋式除尘器虚拟样机仿真的关键及存在问题

§4-5 本章小结

第五章 基于虚拟样机的袋式除尘器半物理仿真应用

§5-1 袋式除尘器虚拟样机的建立

§5-2 基于虚拟样机的袋式除尘器半物理仿真系统方案设计

§5-3 半物理仿真系统硬件接入及方法设计

§5-4 袋式除尘器过滤半物理仿真测试平台研发及其应用

§5-5 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果