基于TRNSYS的主动式建筑相变蓄冷空调系统模拟

以夏热冬冷地区的办公建筑为例,利用瞬态系统仿真程序(transient system simulation program, TRNSYS)构建主动式相变蓄能地板模块,建立了主动式相变蓄能地板空调系统和常规风机盘管加新风空调系统的仿真模型,对其节能性和经济性进行模拟计算.以典型日和供冷季晚间蓄冷运行工况为条件,研究冷冻水温对主动式相变蓄能地板的蓄释能特性、室温波动与热泵制冷系数的影响.结果表明:夜间相变蓄冷工况下,在满足每平方米冷负荷为74.78 W情况下,9℃为最佳供水水温;采取晚间低电价时段间歇运行蓄冷热泵的方案,能够有效提高热泵运行时的制冷系数,并降低运行费用;主动式相变蓄能地板空调系统供冷季的能耗相比于常规风机盘管加新风空调系统减少30.5%,运行费用减少44.24%,夏季制冷综合能效比达到了2.38.

基于TRNSYS模拟的多能源时序互补供暖系统研究

针对典型气候区(郑州和哈尔滨)不同建筑类型的负荷特点,提出多能源时序互补集中式供暖系统,并对蓄热场的蓄取规律进行模拟分析。通过TRNSYS模拟,对多能源时序互补集中式供暖系统在不同建筑中运行时的蓄热场土壤平均温度、系统运行策略、能效提升率进行分析。结果表明:土壤平均温度处于动态平衡,公建系统土壤平均温度最高可达65℃;公建及寒冷地区居建系统运行策略均以太阳能直供和蓄热场直供为主要供热方式,地源热泵为辅,严寒地区居建系统运行策略是以地源热泵为主要供热方式,太阳能直供和蓄热场直供为辅;多能源时序互补集中式供暖系统与地源热泵系统相比能效提升明显,公建系统能效可提升90%以上,严寒地区居建系统能效提升59.12%。

基于TRNSYS的工厂化养殖系统优化模拟研究

面对日益严峻的能源危机和气候变化,减少碳排放并发展新能源已成为全球共识。而工厂化养殖领域依旧使用传统能源进行升温,本研究以大连市某水产养殖公司的多能升温系统为例,基于TRNSYS瞬态模拟平台建立完整的多能系统模型;以系统费用年值为目标函数,对系统中的集热器面积和热泵功率同步优化。仿真结果表明,优化后的系统COP和系统性能显著提高;每年的运行费用为22674元,与优化前相比降低8334.7元,静态投资回收期为9.43年;与传统锅炉升温相比,减少煤炭消耗4485 kg,具有良好的经济性和环保性。

基于TRNSYS数值模拟的北方严寒地区农村既有住宅评价及节能改造研究

我国农村住宅因结构复杂和建造不合理导致能耗高,能源利用率低。为优化北方严寒地区农村住宅节能改造,本团队采用实地考察、建模计算及数值模拟等方法,从多种户型中筛选出4种常见结构,并使用SketchUp绘制几何模型,进一步导入TRNSYS进行模拟,分析不同户型对室内温度的影响。根据《严寒地区居住建筑节能设计标准》,我们提出了针对最优户型的外围护结构升级改造方案,不增加能耗的前提下提升热舒适度并减少能源浪费,为严寒地区农宅改造提供科学指导和实践经验,支持新农村建设。

基于Trnsys的光伏光热-水源热泵系统供暖性能模拟研究

建立光伏光热-水源热泵(PV/T-WSHP)供能系统的Trnsys仿真模型,采用郑州地区的气象参数与负荷数据进行模拟,通过模拟不同供暖时期该系统模型的运行情况获取热电效率、性能参数等进行分析。结果显示:在供暖季不同时期该系统具有不同的性能表现,在供暖初期光伏光热模块具有更好的性能,在供暖末期热泵机组具有更好的性能,供暖末期系统综合制热系数(COP)最高可达7.34,实现低能耗供暖。

结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

合作尝试法联合仿真模拟人在妇产科见习中的应用研究

目的分析合作尝试教学法联合仿真模拟人在妇产科主动融通见习中的应用效果。方法2022年10月,选择在中南大学湘雅三医院妇产科见习的五年制学生,共131名,随机分2组:研究组66名学生采用合作尝试教学法联合仿真模拟人进行教学,对照组65名学生采用以案例为导向的教学法(case-based learning,CBL),教学评估内容为产后出血的模拟训练,通过理论测试、迷你临床演练评估(mini-clinical evaluation exercise,Mini-CEX)、学生评教表、课后调查问卷表等多方面评估教学效果。结果研究组的理论测试成绩、Mini-CEX评分表中的各项成绩、课后问卷调查的满意度均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。学生评教表中研究组学生对带教老师的教学基本功、教学内容、教学方法、教学效果的评分远高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。在师德、教学管理方面的评分一致,差异无统计学意义(P>0.05)。结论在妇产科主动融通见习教学中,应用合作尝试教学法联合仿真模拟人的教学形式,可以有效促进理论知识的学习、提高体格检查及操作技能水平、调动学生学习的主动性、积极性,能够真正做到“主动、融通”,并能够使学生更准确地做出临床判断、更好地做到人文关怀、改善其在临床工作中的整体表现,显著提高临床见习教学效果,并能够改善学生对教师的主观评价,更好的体现教师的教学能力及价值,值得在医学生本科教学中应用。

基于TRNSYS的HVAC控制系统的仿真

介绍了HVAC控制系统仿真的发展状况以及面临的挑战,在TRNSYS中建立VAV系统的空气系统和水系统控制策略仿真模型,并分别建立了基准模型和优化模型两个不同控制策略组合,讨论了仿真过程中遇到的困难和解决方法,最后分析模拟结果并评价用TRNSYS仿真控制系统的能力,并为控制系统的仿真平台的建设提供一些思路。结果显示虽然存在一定缺陷,TRN-SYS是一款相对可行和可靠的控制系统仿真平台。

太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统TRNSYS模拟

利用TRNSYS软件对太阳能-地源热泵式沼气工程加温系统进行仿真模拟,得出该系统某一典型天和全年能量利用效果:在冬季最冷的典型一天,总供热包括热泵耗电量、水泵耗电量、地埋管和集热器总集热量共225.52 MJ/d;总耗热包括沼气池维护结构散热和加温料液负荷共208.57 MJ/d。除去无供热效果的水泵耗电部分,能量输入和沼气池热负荷基本趋于平衡;系统全年共消耗热量46 657.32 MJ,可再生能源(太阳能和地热能)提供74%;其中,太阳能热利用贡献63%,地热能贡献37%,表明该加温系统可高效利用可再生能源。系统全年向地下蓄热总量为7 630.99 MJ,吸热总量为12 954.81 MJ,蓄热量虽不能完全满足供热量的需求,但可以在一定程度上缓解土壤的冷热失衡。

乡村数字治理的驱动机制:模型构建与仿真模拟

乡村数字治理是技术赋能驱动、组织协同推动、环境牵引拉动的结果。理清各驱动要素的相互关系并以此构建驱动机制,对于提升乡村数字治理效能至关重要。基于TOE框架分析乡村数字治理的驱动要素及相互关系,以长沙县为例,构建其系统动力学模型,并进行仿真模拟分析。研究发现,在整个仿真中组织维度影响最明显,环境维度影响次之,技术维度影响相对较弱,而三个维度中影响最大的因素分别为党的领导、村民数字素养、应用场景创新。为此,应进一步加强党的全面领导,提升村民数字素养,创新数字应用场景,建立健全组织、技术与环境“三位一体”的乡村数字治理驱动机制。

深部通风三维仿真模拟研究

随着矿井开采深度的不断增加,井下深部高温热害问题严重,由于深部的恶劣条件导致相关现场研究十分困难,利用通风三维仿真模拟技术进行深部通风系统分析是合理可靠的科学选择。应用Ventsim通风仿真模拟软件对河西金矿通风系统进行三维仿真模拟和系统能量损失分布模拟、河西金矿深部通风系统总需风量的相关计算,在模拟结果与理论计算的基础上,对模拟风量结果与临界需风量结果进行对比分析。为相似条件的深部矿井通风系统的模拟分析研究和降本节能增效提供了案例借鉴和数据参考。

仿真模拟及“公案剧本穿越”在刑事诉讼法教学中的应用

剧本杀是当下年轻人较为流行的娱乐方式,将中华优秀传统法律文化与学生“剧本穿越”进行耦合作为刑事诉讼法教学的新范式,有助于增强学生参与的积极性,促进学习的主动性。基于教与学步调一致的目标,可考虑建立动态教学检验与评价机制、加强校校教学联动、实现启发式学习的课后保障等,推动仿真模拟及“公案剧本穿越”教学模式的深度发展。

基于仿真模拟的双层双波护栏升级改造

结合沈海高速路侧波形梁护栏现状,提出一种双层双波护栏提质升级的改造方案,并利用计算机仿真模拟与实车碰撞试验对双层双波改造护栏的安全性能进行验证。采用经实车碰撞试验校核的仿真有限元模型,建立实车碰撞试验护栏和双层双波护栏的车辆-护栏碰撞仿真模型,模拟“车辆-护栏”碰撞过程,计算护栏的阻挡功能、导向功能、缓冲功能以及变形相关指标,分析双层双波护栏与实车碰撞试验护栏防护性能的差异,结果表明:防护等级安全性能各项指标均满足规范要求;双层双波护栏对中型客车和中型货车的阻挡功能指标优于实车碰撞试验护栏,小型客车碰撞双层双波护栏后顺利导出,双层双波护栏改造结构防护等级能够达到A级(160 kJ);现场实施时应对原护栏结构尺寸、基础以及力学性能指标等参数进行复核,并确保护栏的改造施工满足相关标准规范的要求。

长江流域“政区单元”河长制政策效果模拟与仿真研究

优化“条”“块”权力结构,实现跨流域、跨层级、跨部门、跨区域的纵横协同治理,是中国流域治理体系现代化建设的战略目标。河长制明确了“行政单元”的治水责任,但“流域单元”整体性的治水责任并未明确,“流域单元”与“行政单元”存在矛盾。长江流域“政区单元”河长制政策长期效果如何,能否实现长江流域整体性治理目标,需要科学验证。文章基于“驱动力—压力—状态—影响—响应”模型(DPSIR)理论,运用系统动力学的方法,借助Vensim PLE系统分析软件,从水环境治理—水资源利用—水生态修复三个维度,对长江流域“政区单元”河长制政策效果展开模拟与仿真研究,比较分析政策实施前后全流域及上游、中游、下游地区政策效果的异质性,预测河长制政策的长期效果。研究发现:①现有的流域管理体制下,长江流域河长制政策短期效果比较明显,长期政策效果将持续减弱;②河长制政策效果具有明显的区域异质性,下游地区整体的政策效果明显优于中上游地区,河长制政策效果与区域经济发展水平及地方政府的重视程度正相关;③2023—2035年,全流域河长制整体的政策效果逐年持续减弱,河长制政策缺乏较强的可持续性,水环境治理与水生态修复方面的政策效果呈下降趋势,水资源利用方面的政策效果呈小幅度上升趋势。设计“流域单元”河长制,优化流域管理的“条”“块”权力结构,弥补“政区单元”河长制的不足,是未来长江流域管理体制改革的重要内容。

基于驾驶模拟的超车仿真教学实验设计

道路交通运输专业具有多学科融合、紧密结合实践的特点,但许多交通专业课程的实践教学环节往往会受到场地大小、条件不可控、重复性差和实际道路危险性等不利因素的限制而无法顺利开展。为提升学生的实践能力与课程参与度,基于驾驶模拟技术,探讨可用于交通仿真、道路交通安全及交通行为分析等课程教学的超车仿真教学实验项目,教学实验以锻炼学生分析解决问题能力和实践操作能力为目标,详细地设计实验流程与实践教学内容,并将该实验项目在道路交通安全、交通仿真等课程的实践环节进行应用,为驾驶模拟系统在教学实验中的应用提供参考。

运用SimMom高仿真孕产妇模拟人结合复盘讨论在产科模拟教学中的应用

目的分析运用SimMom高仿真孕产妇模拟人结合复盘讨论教学法在产科模拟教学中的应用效果。方法选取2022年10月—2024年2月沈阳市妇婴医院及辽宁省、市、县三级医疗单位的120名产科临床医生为培训对象,根据不同教学方法分为研究组与对照组,各60名。研究组运用SimMom高仿真孕产妇模拟人进行产科病例模拟实训及实训后学员复盘+导师复盘讨论教学法,对照组运用传统技能操作培训的教学方法,培训后应用理论、技能、团队合作评分表进行教学评价,比较两种教学活动的效果。结果研究组培训对象的产后出血、心脏骤停、紧急剖宫产及新生儿复苏的理论、技能、团队合作考核成绩均高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论在产科临床实践教学中,应用SimMom高仿真孕产妇模拟人结合复盘讨论进行产科模拟教学法,可以有效提高临床医生的理论知识、实践操作能力及团队合作能力,提高临床实践能力。

长三角地区联合河长制政策效果模拟与仿真研究

基于DPSIR理论,运用系统动力学的方法,构建长三角地区联合河长制政策仿真模型,从水资源保护、水污染防治、水生态修复、水环境治理等维度,通过模拟与仿真,纵横对比联合河长制的政策效果,分析联合河长制政策2023—2035年的政策效果。研究结果表明:(1)长三角地区联合河长制政策整体效果比较显著,在水资源保护、水污染防治、水生态修复、水环境治理四个方面的政策效果明显;(2)自2023年起的未来十多年,联合河长制政策效果呈减弱趋势,并不具有较强的可持续性,要持续实现联合河长制较好的政策效果,需要进一步深化完善与联合河长制政策相配套的协作机制、动力机制、保障机制、监督机制等政策体系。论文为解决长三角地区流域治理中上下游,干支流、左右岸不协同,优化流域单元与行政单元间的“条”“块”协同机制,推进长三角地区协同大保护与高质量发展具有十分重要的理论意义和实践价值。

仿真模拟技术在汽车KD出口包装中的应用

伴随着国内汽车产业的快速发展,汽车KD(Knock Down)打散出口包装的设计需求和技术需求迅速增长。在提升成本效率和物流性能的驱动下,仿真模拟技术在汽车KD出口包装中的应用取得了显著进展。本文探讨了仿真模拟技术在力学分析、空间利用、环境影响和全过程分析中的应用,展示了其在优化包装设计、提升装载效率、降低材料成本和开发周期、以及减少实物测试风险方面的优势。文章通过实例分析,详细阐述了力学仿真、环境条件仿真、装柜仿真和数字孪生技术在实际应用中的表现,并展望了仿真模拟技术未来的发展方向及其对汽车KD运输包装的意义。

以案例为基础的学习结合思维导图应用于高仿真模拟人麻醉实践教学的研究

目的探讨以案例为基础的学习(CBL)结合思维导图应用于高仿真模拟人麻醉实践教学的效果。方法选取2018级麻醉学本科实习生20人,随机分为对照组和观察组,每组10名。对照组采用CBL结合高仿真模拟人实践教学模式,观察组采用CBL结合思维导图高仿真模拟人实践教学模式。教学结束后,通过考核、处理并发症反应时间、调查问卷比较两组教学效果。结果观察组理论基础成绩(92.14±2.81)分和病例分析成绩(92.03±2.75)分,高于对照组理论基础成绩(89.89±1.32)分和病例分析成绩(89.23±1.42)分,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组处理并发症反应时间(8.16±1.42)min,明显短于对照组(16.12±2.75)min,差异有统计学意义(P<0.01)。观察组100.00%(10/10)对此教学模式满意,100.00%(10/10)认为可以增加自主学习能力,90.00%(9/10)认为能激发学习兴趣和提升临床实践能力,80.00%(8/10)认为能培养临床思维能力,与对照组比较,上述各评价指标差异均有统计学意义(P<0.05)。结论CBL结合思维导图在高仿真模拟人模拟操作的教学模式可以帮助学生自主归纳总结知识点,锻炼临床思维,激发学习兴趣,有助于提高学习效率和教学质量。

产学研导向下风热环境仿真模拟技术在空间设计教学中的应用

文章探究了风热环境仿真模拟技术在空间设计教学中应用的现实意义、评价方法。空间设计教学应结合数字孪生新技术设计层层递进的教学模块,营造“以学生为中心”的探索性教学氛围,同时运用多元主体共同评价方法,从实践和科研能力培养两方面综合评价教学成果,建立多因子、多层级的协同评价体系,最终达成理论知识、实践能力、研究思维相互促进的产学研联动效果。