基于纹理的流场动态可视化平台开发

基于纹理的流场可视化是流场显示的最新方法,该方法采用网格图像变形的方式表现流场,不需要进行流场空间插值计算,可以减小计算量,同时保持很高的显示精度。讨论了基于图像纹理的流场动态显示原理,基于Visual C＋＋和OpenGL开发了流场动态可视化平台,实现了流场数据坐标转换、网格变形与背景图像映射绘制、噪声图像生成与融合、标量场颜色绘制等关键技术。在开发平台上模拟了三峡与葛洲坝两坝间河道流场,并与粒子系统模拟的流场效果进行了比较,结果表明基于纹理的流场动态可视化方法计算量小,能够展示出流场的更多细节。所开发平台的数据适应性好,为流场动态可视化提供了实用的平台工具。     

光流法在掺气水流流场测量中的应用进展

水利设施中掺气水流运动速度估计一直是水气两相流领域重点研究的课题,由于掺气水流中气泡复杂的演变机制和剧烈的湍动瞬变,导致现有的测量技术难以准确的表征水流流场情况。基于光流法的流场可视化技术因其独特的优势而成为图像识别领域重点研究的方向。光流法能够根据像素亮度计算出细观气泡运动的高分辨率光流场,弥补了传统的基于粒子图像测速技术的不足。为了全面反映国内外研究人员应用光流技术对掺气水流流场可视化估计的进展,本文从经典光流法的原理出发,综述了目前用于掺气水流中的几种光流技术及其特点,然后总结了光流技术在处理掺气水流这种复杂场景时采用的关键技术和参数选择情况。最后,探讨了光流技术在掺气水流应用中所面临的挑战和前沿问题,并对其未来的发展做出展望。     

基于PIV的电除尘器流场可视化实验研究进展

电除尘器内部流场形态对颗粒物的捕集有很大的影响,尤其是亚微米颗粒的捕集与其在电除尘器内运动轨迹息息相关。粒子成像测速技术(particle image velocimetry,PIV)从测量精度和测量方法以及实验条件三方面都符合电除尘器流场可视化实验的要求,是电除尘器流场可视化实验的主要研究手段。文章首先介绍了电除尘器流场可视化实验的研究方法和研究现状,然后分析了实验选取的不同示踪粒子及其特性,详细总结了有关圆线-板式、针-板式、锯齿线-板式和管式电除尘器流场可视化实验及其研究成果,最后列举和分析了基于PIV可视化技术的除尘器结构改造实验,并且指出目前实验研究中存在的问题并对未来研究方向进行了展望:1)电除尘器流场三维特性定量研究有待探索;2)实验与实际除尘过程的差异的问题有待解决;3)电除尘器内离子风自身特性研究需要进一步研究。     

三维虚拟火电厂数字可视化系统引擎设计

提出了三维虚拟火电厂数字可视化系统,构建了三维虚拟火电厂数字可视化系统体系结构,设计了三维虚拟火电厂数字可视化系统渲染引擎。结合火电厂现有业务应用系统,搭建集火电厂状态检查、仿真模拟、故障分析、应急处理、操作运行、会议沟通、综合分析、人力资源开发等功能为一体的三维数字可视化平台,实现了与火电厂现有业务应用系统的深度融合。该平台解决了我国现有火电厂应用系统可视化水平低、信息集成度不高而使得更精细的企业运行管理难以执行等问题,大大提升了火电厂的管理水平和营运效益。     

基于可视化平台的配电网潮流分析软件设计

对基于可视化平台的配电网潮流分析软件进行了系统设计,并结合开发工具实现了可视化平台的开发,平台可以实现配电网络的建模,提供数据输入输出接口。同时采用基于支路分层技术的配电网前推回代潮流分析算法完成程序的编制,利用组件技术将其集成到可视化平台上,实现了软件即插即用的功能,具有较好的应用前景。     

横向极板电收尘器流场的数值模拟

对横向极板电收尘器内三维流场进行了数值模拟，流场模拟采用k-e 双方程模型，SIMPLE算法。利用有限体积法对计算区域进行离散，几何模型的网格划分采用GAMBIT前处理软件，收尘器内部流场的数值模拟采用流体计算软件FLUENT。计算结果与实测数据的对比证明所采用的方法是合理的。对不同异极间距和隙宽比下的流场均匀性进行了对比，得出最佳的配置是异极间距250mm，隙宽比为0.2。在此配置基础上，对横向极板电收尘器的流场和粒子轨迹进行了模拟。计算结果可以为电收尘器设计和工业应用提供参考。     

变电站运检业务立体可视化管控技术研究与开发

变电站运检现场安全管控工作量大并且专业化程度高,传统管控方式存在缺乏设备全方位监控管理和可靠的高精度空间三维实景的技术支撑等问题.设计了一种基于立体可视化技术的变电站运检业务空间立体可视化管控,通过多维度的可视化手段和全景模拟检修仿真等手段实现变电站立体监盘、运检业务模拟检修和设备运行状态可视化.应用效果表明,该系统可以更直观的方式全面展示变电设备的运行状态,并为变电运检人员提供一种高效的检修推演和人员管控方式.     

电网实时监控可视化技术研究与分析

为充分利用智能化、可视化技术快速有效地处理大规模电网所产生的海量数据,论述了电网调度自动化系统实时监控各主要类型数据的可视化方法,提出一套完整的电网实时监控可视化解决方案,包括:三维虚拟现实技术实现的地理潮流图,采用拼接技术实现的全网电气潮流图;基于甘特图思想的检修计划可视化;基于K线思想的电网负荷曲线;全三维图形技术实现的综合告警可视化;全三维图形技术实现的电网低频振荡过程相关数据可视化。该套方案已在省级以上调控中心稳定、可靠运行,为调控人员提供了更加形象、直观的可视化手段,对及时发现系统运行中的异常并进行有效的控制和辅助决策提供了方便。     

汶川地震灾区堰塞湖溃决洪水淹没过程三维可视化

本文基于VC++和三维视景软件包OpenGVS开发了汶川地震灾区堰塞湖溃决洪水淹没过程三维可视化系统.探讨了事件动态对象的建模方法和河道边界的搜索算法,并设计了可视化仿真平台与水动力学模型交互的数据接口.采用三维地形生成软件Terra Vista和Multigen Creator,集成DEM、遥感影像、矢量数据生成了灾区大范围三维场景,对重点水利工程和堰塞湖区域进行了精细建模.系统集成二维溃坝水流模型和在线监测数据,实现了实时遥感影像的三维可视化和堰塞湖的空间分布显示、唐家山堰塞湖的蓄水过程的模拟及溃决洪水演进过程的可视化动态仿真.结论表明,该系统形象直观地展现了堰塞湖的蓄水过程和洪水演进的三维效果,而且对流场进行了虚拟表达,为检验水流模型的准确性提供了参考和依据,也为下游城市进行科学的防洪决策提供了崭新思路和可靠的技术支持.     

基于LabWindows/CVI的流场控制系统设计

针对当前某小型高速风洞信息化程度不高、流场须要通过手动调节方式实现稳定的情况,文中根据风洞流场控制流程,设计基于LabWindows/CVI的上位机监控系统,并在某小型高速风洞实现部署;系统通信采用基于DataSocket的OPC通信协议,上位机通过接收NI OPC服务器的数据,高效且可靠得实现与下位机PLC的信息交互;上位机软件运用多线程、异步定时器等技术,实现数据的实时显示、历史数据记录及数据存储等功能,并通过可视化界面进行人机交互,方便操作人员使用。经大量试验分析,新的流场控制系统调节速度快、精度高、稳定可靠,满足某型高速风洞流场控制系统的设计要求,对于降低能源能耗、提高风洞信息化和自动化水平,具有有一定的参考价值。     

基于能量流图的电力电子系统可视化设计与分析

电力电子系统通过功率半导体器件的开关控制来实现电磁能量的高效变换,提高系统的变换能力和可靠性是其终极目标。尝试以系统中的能量及能量流为状态变量进行建模,建立变换系统的能流模型,可视化并直观地描述电力电子变换系统电磁能量的分布和传递情况。以较复杂的多端口组合式电力电子变换器为例,建立"能流"的基本概念,设计构建能流图拓扑并给出可视化设计方法,结合科学计算可视化技术设计静态和动态界面,构建了一种基于能量流图分析方法的电力电子变换器系统设计和分析平台。仿真和实验结果表明,能量流图分析方法能有效地表征电力电子系统大时间尺度的换流过程。     

三相输电系统中能流的可视化与机制特征

提出了一种三相输电系统中能流的可视化方法。首先采用相电压和相电流描述三相输电线周围的电场强度和磁场强度,并用坡印亭（Poynting）矢量确定空间任意点的电磁能流密度。再将电磁能流的密度作为木质棒的密度,用质点的密和疏分别表示木质密度的大和小,从而将沿三相输电线传输的不可见电磁能流用可见的木质棒（简称能流棒）形象地展现...     

EMS系统中可视化主题监视的应用

介绍了可视化主题监视技术在EMS系统中的应用.论述了常用的二维、三维可视化数据展示技术,包括标尺、饼图、流水线、等高线、圆柱/圆锥体、空间连接线等在EMS中的应用.在此基础上,提出了可视化主题监视的概念,对电压、潮流、设备负载率、N-1分析结果等监视主题给出了相应的实例.现场的实际应用表明,采用可视化主题监视,有利于调...     

电网调度可视化技术研究和应用

文章提出了一个集成式的电网调度可视化整体框架,介绍了包含可视化模型、可视化数据集成、可视化数据接口等技术的可视化数据支撑体系,阐述了包含可视化部件、语音交互、自动绘图等技术的可视化应用支撑平台。结合实际工作,从归一化表述、实时监视、实时观测、实时分析和实时控制等方面对实时调度可视化进行了说明,最后对调度可视化发展趋势做了浅析。     

百叶窗浓缩器内流场显示的试验研究

通过试验用流场显示方法把百叶窗浓缩器中流场结构直观展现出来,定性分析流场结构的特点及其对性能带来的影响．     

基于热敏液晶的动力电池温度场可视化实验平台开发

温度是影响动力电池性能的关键因素之一,动力电池温度场的测量分析对于其热管理系统的性能评估及优化设计有着重要的意义。文中基于热敏液晶的变色特性,利用数字图像处理技术,开发了动力电池温度场可视化实验平台。该实验平台不仅可以定量测量电池表面温度场,还可以直观的显示动力电池不同工况下的温度梯度及表面温度变化过程。该实验平台不仅可以支撑动力电池热管理相关方向的科研工作,同时也可以应用于教学中,利用可视化直观显示技术有效提升教学效果。     

电力系统运维可视化平台的研究与设计

文章分析了电力系统运维可视化平台设计与实施的关键技术,深入研究该平台与信息系统基础软硬件之间的集成技术,并利用可视化技术、集成技术实现了信息运维的可视化、实时管理,从而提高了电网信息运维人员对信息设备的管控能力,具有广阔的应用前景。     

基于PI数据库的断面潮流在线监测及告警系统的实现

介绍基于PI数据库的断面潮流在线监测及告警系统的实现方案和关键技术.应用SVG的可视化技术实现潮流监测图的动态显示,通过C/S客户端实现了潮流越限告警功能.该系统为集控站的安全运行提供了有效的监测和分析方法,并且对有效利用PI实时数据库开展电力业务的高级应用提供了借鉴.