生物质燃气制备过程参数控制与目标反演虚拟仿真实验

负责人:王谦 专业:建筑环境能源工程、燃气工程 查看项目
江苏大学 生物质燃气制备过程参数控制与目标反演虚拟仿真实验

建筑环境与能源应用工程专业的人才培养,越来越重视可再生能源在建筑环境领域的应用,生物质燃气是未来“零碳”建筑的重要能源供给。江苏大学能源与动力工程学院建筑环境与能源应用工程专业,依托国家级、省级重点学科实验室,以及国家级实验教学示范中心的资源优势,具有一流的实验软硬件条件和师资队伍。项目将生物质气化内部反应过程与外部气化结果有机关联,突破传统实验局限,基于气化目标反演参数方案,创新了实验教学设计;项目强调知识结构的系统性、最新技术的同步性、实验模式的探究性,促进了理论与实践更紧密的结合,实现了多元化能力培养的创新学习需求。

江苏大学 生物质燃气制备过程参数控制与目标反演虚拟仿真实验

江苏大学

实验简介

建筑环境与能源应用工程专业的人才培养,越来越重视可再生能源在建筑环境领域的应用,生物质燃气是未来“零碳”建筑的重要能源供给。面向绿色建筑的发展以及可再生能源利用技术,急需培养一批具有工程实践能力的本专业专门人才。建筑环境与能源应用工程专业人才培养方案中,《建筑环境能源工程》、《燃气工程》等是重要专业课程,生物质燃气制备是重要的实验内容。江苏大学能源与动力工程学院建筑环境与能源应用工程专业,依托国家级、省级重点学科实验室,以及国家级实验教学示范中心的资源优势,具有一流的实验软硬件条件和师资队伍。项目将生物质气化内部反应过程与外部气化结果有机关联,突破传统实验局限,基于气化目标反演参数方案,创新了实验教学设计;项目强调知识结构的系统性、最新技术的同步性、实验模式的探究性,促进了理论与实践更紧密的结合,实现了多元化能力培养的创新学习需求。

计原则

本虚拟仿真实验平台主要综合采用可视化法、控制变量法、目标设定寻优的多种实验方法进行设计,具体实验包含三个主模块:系统功能与过程可视、气化过程参数控制、燃气目标反演参数。(1)可视化方法对生物质气化流程、各组件的功能及气化炉内部过程实现可视化,使学生掌握生物质气化炉的操作流程与运行控制流程,明确各个组件的结构和功能,同时运用实验和模拟计算结果,再现气化内部过程,使学生理解生物质气化过程的工作原理和单颗粒生物质原料气化过程的形态变化。(2)控制变量法控制调控重要气化参数:不同入口空气量、水蒸气量和气化温度,实现气化过程分区温度、层高度的变化,得到对应生物质气化产气量、LHV的变化规律,使学生全面掌握过程参数与生物质气化产物之间的影响规律。(3)目标设定反演法设计重要指标参数:产物富氢量,CH4含量以及经济性等指标,结合调控参数,寻求满足气化目标要求参数设置与运行条件,从而使学生自主探究后得到“产物富氢”、“气化组分期望”、“燃气经济性”的运行参数。 

课程目的

学生通过完成本虚拟仿真实验项目,能够达到以下实验目的:(1)加深对《建筑环境能源工程》、《燃气工程》等相关专业核心课程中生物质气化与可燃气制备相关理论知识的理解与掌握;(2)掌握大型生物质气化燃气制备工厂的典型操作流程与各种核心关键设备的原理、结构与功能;(3)掌握生物质气化过程中气化炉内部的气化反应原理与反应特性,掌握变参数实验条件下气化炉内温度和各分区层高的动态自平衡变化特性;(4)熟练掌握气化系统工况调整与运行参数操控方法,探究不同入炉空气量、水蒸气量和气化温度等条件下,生物质燃气组分的变化规律;(5)掌握生物质燃气制备过程评价方法,掌握围绕燃气指标进行实验方案设计,探究通过气化参数调整获得既定目标的气化工艺优化参数。(6)培养自主学习能力、动手操作实践能力以及探究思维能力。 

实验要求

(1)专业与年级要求本虚拟仿真实验主要面向建筑环境与能源应用工程、新能源科学与工程等专业的本科三、四年级学生。目标是从生物质气化角度让学生了解农村新能源开发利用等方面的基本理论与基础知识,培养学生具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力,有利于学生将所学理论和技能进行综合运用与发挥,提高系统地分析和解决实际问题的综合能力。(2)基本知识和能力要求先修课程:建筑环境能源工程,燃气工程,生物质能转化原理与技术,生物质化学与利用,固体废弃物处理与资源化利用等。能力要求:掌握生物质热解气化的基本原理,熟悉气化炉、锅炉、蒸汽轮机等开停机操作,对生物质开发利用等技术有一定的了解,具有一定的计算机软件操作基础,具有一定的数据逻辑分析能力。  

虚拟仿真实验燃气工程虚拟仿真实验建筑环境虚拟仿真实验

相关推荐

  • 恒点助力南京航空航天大学AI教学新生态,打造虚拟仿真实验室新样板

    恒点助力南京航空航天大学AI教学新生态,打造虚拟仿真实验室新样板

    在恒点的支持下,南京航空航天大学公共实验教学部依托丰富的实验实践资源,整合教学优势、科研成果,运用AI技术赋能数字化教育空间,重塑教育实践,强化科研保障,构建起学科交叉、科教融汇、虚实结合的虚拟仿真实验室。从“虚实结合”“远近结合”“点面结合”三个方面,开展创新实践训练,不断推动学生工程素养和创新实践能力提升。

  • 虚拟仿真推动智慧物流应用型人才培养

    虚拟仿真推动智慧物流应用型人才培养

    恒点智慧物流虚拟仿真实训基地由智慧物流虚拟仿真专业实训中心、智慧物流虚拟仿真研创中心、智慧物流虚拟仿真公共实训中心、智慧物流虚拟仿真体验中心四大部分构成。在物流教育领域,智慧物流虚拟仿真实训基地可以模拟生产、仓储、分拣、发货等全流程,让学生全面掌握生产管理系统、无人仓储作业管理系统等信息化管理方法,赋能物流专业人才培养。

  • 案例分享 | 药用菌物灵芝发酵生产虚拟仿真实验

    案例分享 | 药用菌物灵芝发酵生产虚拟仿真实验

    恒点与南京中医药大学共建药用菌物灵芝发酵生产虚拟仿真实验,其以虚拟仿真技术为核心,基于现实参数构建高精度3D发酵罐模型,还原工业级操作界面,动态模拟菌丝增殖、多糖合成等微观过程,实现“透视级”教学体验。学生可零风险完成高压灭菌、参数调节等操作。

  • 中医药教育数字化的虚实融合新实践

    中医药教育数字化的虚实融合新实践

    恒点与校方共建的中医药专业虚拟仿真实验项目项目坚持以学生为中心,采用个性化、智能化教学模式。围绕中草药生产关键步骤,利用虚拟仿真实现理论讲解、实践操作与考核评估协同,提升学生实践与创新能力。通过内置VR/AR场景和多模式学习功能,支持双平台接入,借助系统进行数据分析与实时反馈,帮助老师及时变更教学策略,实现因材施教。教学过程还融入思政教育,培养德才兼备的高素质生物制药人才。

  • 虚拟仿真赋能传统中医药人才培养

    虚拟仿真赋能传统中医药人才培养

    传统中医药实践教育长期受困于设备成本高昂、操作风险大及产学脱节等瓶颈,难以满足现代化人才培养需求。恒点通过虚实融合技术,搭建中医药专业虚拟仿真,重构实践教学模式,为中医药教育注入创新活力。

  • 政策赋能教育革新,恒点虚拟仿真领航教育新基建

    政策赋能教育革新,恒点虚拟仿真领航教育新基建

    恒点以“硬件+软件+内容”形成核心竞争力。恒点提供包括XR数字融合工作站、MR智能互动沙盘、3D-LED 交互显示系统、红外大空间协同交互系统、MR大空间协同系统等产品,凭借兼容常规应用与虚拟仿真教学的适配性、沉浸式交互与高精度模拟能力的品质,为校方升级传统机房或多媒体教室提供优质技术载体。

  • 恒点成功举办虚拟仿真资源建设及实验条件建设交流探讨会

    恒点成功举办虚拟仿真资源建设及实验条件建设交流探讨会

    为深化高等教育数字化转型,推动虚拟仿真技术与实验教学体系深度融合,探讨如何以虚拟仿真技术赋能高质量实践育人,恒点信息科技有限公司在教育部虚拟仿真实验教学改革虚拟教研室的支持下,联合东南大学、南京航空航天大学于3月15—16日在南京举办“虚拟仿真资源建设及实验条件建设交流探讨会”。

  • 新能源汽车专业的虚拟仿真教学改革与创新

    新能源汽车专业的虚拟仿真教学改革与创新

    恒点以新能源汽车驱动系统为核心内容,采用“虚拟现实+互联网”的教学手段,完整地还原了新能源汽车的运行场景,解决了传统教学中的诸多问题,顺应了教育改革的时代潮流,新能源汽车为当前国家推行的教学改革提供了新的思路和工具,最终为新能源汽车产业发展打造高素质专业人才团队。

  • 案例分享 | 智能掘进工作面虚拟仿真实验

    案例分享 | 智能掘进工作面虚拟仿真实验

    恒点与中国矿业大学遵循“能实不虚,虚实结合”的原则,共同开发《智能掘进工作面虚拟仿真实验》,让学生在虚拟环境下学习掌握真实煤矿智能掘进工作面工作环境、设备、配套方式、安全操作流程、关键结构组成及功能等。增强学生综合知识能力和实践创新能力。

  • 虚拟仿真:赋能传统实训,破解矿业人才培养难题

    虚拟仿真:赋能传统实训,破解矿业人才培养难题

    虚拟仿真技术为高校矿业人才培养提供了全新的解决方案,能够有效破解实践机会不足、高风险操作难以模拟、教学成本高昂等难题。通过构建沉浸式、交互式的学习环境,虚拟仿真不仅提升了学生的学习效果,还为矿业教育的数字化转型和创新发展提供了强大动力。未来,随着技术的不断进步,虚拟仿真将在矿业人才培养中发挥更加重要的作用。

相关产品

虚拟仿真实训室交互显示系统

3D-LED交互显示系统

集成了三维LED技术和扩展现实技术的交互式显示系统

虚拟仿真实训数字工作站

XR数字工作站

集成PC/VR/AR装置为用户提供一体化工作站

虚拟仿真教学资源共享平台

虚拟仿真教学资源共享平台

为本科/职业/军事院校提供虚拟仿真实训/实验资源共享开放平台

虚拟仿真实验项目开发软件

XR交互-资源开发编辑器

一款零代码、低门槛的虚拟仿真/虚拟现实内容开发编辑工具

3dppt/xr内容+营销展示的创作平台

XR演示-编辑开发平台

为演示/演讲用户提供3D/VR/MR内容的开发工具(3D版PPT)

VR / MR头戴设备

VR / MR头戴设备

独立设计研发教育专用操作系统的VR/MR头盔及眼镜

综合解决方案

XR内容定制服务

职业教育:虚拟仿真基地资源;本科教育:虚拟仿真一流课程

XR生产能力输出

帮助企业建设XR内容生产能力;与高校相关专业共建生产基地

虚拟仿真示范基地建设

基地平台、特色资源开发;基础软硬件条件建设

虚拟仿真专业实训室

基础软硬件条件建设;专业特色资源销售和定制

数字化研创中心

基础软硬件条件建设;研创软件工具及培训服务

虚拟现实课程实训室

虚拟现实人才培养课程;虚拟现实内容创作教室建设

数字融合创新设计中心

为数媒/艺术专业打造创新设计;XR开发、作品、课程

理实结合教室

实物展示设计、虚拟资源开发;教室信息化软硬件条件建设