航空發(fā)動機(jī)三維虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)
適用專業(yè):飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程、飛行器動力工程、探測制導(dǎo)與控制技術(shù)等專業(yè)。
航空發(fā)動機(jī)原理課程是飛行器制造工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程、飛行器動力工程、探測制導(dǎo)與控制技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的一門主干基礎(chǔ)課,其理論性和實踐性都很強(qiáng),它的實驗教學(xué)航空是發(fā)動機(jī)原理課程教學(xué)中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。目前,現(xiàn)實中的航空發(fā)動機(jī)原理實驗存在以下局限性:
1、工作原理難以理解。由于發(fā)動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)看不見,學(xué)生對航空發(fā)動機(jī)整體結(jié)構(gòu)及航空發(fā)動機(jī)的工作原理理解困難。
2、實驗難以實現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)的一些特性實驗,一些實驗在真實環(huán)境中無法開展需要較大的儀器設(shè)備,才能滿足學(xué)生進(jìn)行實驗的需求;
3、實驗成本太高,開展航空發(fā)動機(jī)整機(jī)及部件特性實驗的建設(shè)和使用成本高,難以對大批量學(xué)生進(jìn)行開放教學(xué),部分實驗的操作過程也比較繁瑣。
4、實驗風(fēng)險大,航空發(fā)動機(jī)工作時轉(zhuǎn)速高,排氣溫度高,學(xué)生開展該類型實驗難度大、危險性高,部分實驗設(shè)備學(xué)生無法透過外殼看到設(shè)備運(yùn)行時內(nèi)部零件的相互配合情況,如航空發(fā)動機(jī)組成原理實驗。
隨著招生規(guī)模的逐年擴(kuò)大,教學(xué)改革的不斷深入,航空發(fā)動機(jī)原理實驗的教學(xué)任務(wù)越來越重,儀器設(shè)備臺套數(shù)和實驗教師數(shù)量相對不足等問題愈加突出。為了以最少的經(jīng)費(fèi)投入解決以上問題,并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)實驗效果、提高實驗教學(xué)質(zhì)量,我們開發(fā)了開放式網(wǎng)上涉及航空發(fā)動機(jī)原理等虛擬實驗室軟件。實驗采用3D建模動畫人機(jī)交互等技術(shù),研發(fā)了航空發(fā)動機(jī)一系列虛擬仿真實驗,解決航空航天類相關(guān)課程實驗教學(xué)的不足。
使用現(xiàn)有器材模型,系統(tǒng)可開展如下6個常用航空發(fā)動機(jī)虛擬實驗的訓(xùn)練:
•航空發(fā)動機(jī)建模虛擬實驗
•航空發(fā)動機(jī)燃燒室虛擬實驗
•航空發(fā)動機(jī)典型試車實驗
•航空發(fā)動機(jī)的服役環(huán)境模擬虛擬仿真實驗
•民航發(fā)動機(jī)運(yùn)行監(jiān)控及性能分析實驗
•航空發(fā)動機(jī)熱力循環(huán)分析及故障診斷虛擬仿真實驗
北京潤尼爾科技股份有限公司
2022-09-09