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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
耿凡 孙耀刚 王迎超 李世航
根据某煤矿综掘巷道实际情况，设计了一套综掘巷道中粉尘运移过程的数值实验系统，用于可视化监测粉尘运移过程、分析粉尘时空分布特征。该系统基于CFD-DEM方法，采用CFD方法求解流场，采用DEM方法跟踪计算粉尘颗粒运动情况，通过Visual C++开发该两相流计算平台，与Visual Basic用户界面相结合，实现粉尘运移全过程的可视化监测与分析；学生可基于该系统自主设计数值实验，模拟综掘巷道多工况产尘情况，探究不同送风速度、粒径粉尘、粉尘组分等因素对综掘巷道中粉尘分布的影响规律，有利于学生夯实基础知识、创新实验设计，培养学生解决实际工程问题的能力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张福宏 陈举师 高杨 汲银凤
为有效地减轻煤层干式钻孔粉尘污染,改善现有粉尘防治效果,运用SolidWorks联合DesignModeler建模,采用Fluent对煤层干式钻孔粉尘运动进行数值模拟。研究发现:粉尘颗粒自孔底产生后,在环状狭缝射流及钻杆持续转动的双重作用下,向孔口方向高速喷出。随着粉尘颗粒在钻场内不断运动,粉尘扩散速度逐渐降低,粉尘质量流率不断减小,R-R分布指数缓慢增大,粉尘中位径及R-R特征粒径先增大后减小。粉尘质量浓度随时间推移先逐渐增大至最大值,而后围绕该最大值小幅波动;沿程先迅速上升至最大值,而后急剧降低至较小值,再逐步缓慢降低。该研究可为煤层干式钻孔粉尘控制装置结构参数的设定提供指导。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
程远方 张怀文 滕飞 韩忠英 闫传梁
设计了一套油井出砂可视化模拟实验系统,利用多发多收声波探测方法,通过交叉路径波速探测,检测整个岩样出砂的位置和几何形态,实现了出砂研究的可视化,也可作为出砂科研的重要辅助手段。该套系统可培养学生建立从多视角分析问题的意识以及创新实验研究能力。
关键词：
油井出砂 超声波测试 多发多收
[期刊] 林业科学研究
[作者]
蒋娴 张怀清 贺姗姗 贺文明 张剑
林分模拟可视化系统是针对林分分布、生长的专业模拟与可视化系统,在计算机上恢复与重建林分空间结构,动态模拟林分生长过程,预测林分生长情况,并进行二维、三维显示。本文分别从系统结构、设计流程、功能方面对林分模拟可视化系统进行了详细介绍。
关键词：
林分 林分空间格局 林分可视化
[期刊] 林业科学研究
[作者]
李永亮 鞠洪波 张怀清 蒋娴 刘海
以湖南攸县黄丰桥国有林场为试验区,以1块林分边界规整的典型杉木人工同龄纯林为研究对象,测定林木胸径、树高、冠幅、冠高与活枝下高等测树因子及林木位置信息。研究冠形曲线函数,利用Direct 3D技术,实现冠形控制下的参数化林木模拟。研究林木模型格式转换方法,为林分场景构建提供模型数据,结合MOGRE技术,研究林分场景模拟技术方法,实现林分场景可视化模拟。结果表明:参数化林木个体建模算法简单适用,测树因子信息可直接用于林木个体可视化模拟,所建模型可体现林木个体差异,形态逼真;利用MOGRE技术可快速、有效模拟林分场景,所建场景真实感较强。此方法所需数据易于获取,适用性强,可对林木个体及林分场景进行...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
沈康 杨廷栋 张怀清 张鸿 朱念福 刘华
[目的]基于模拟退火算法,研究一种考虑林分结构健康状况和目标平均胸径的多目标森林经营方法,同时结合单木生长方程,基于Unity3D可视化引擎实现林分经营动态可视化模拟。[方法]以湖南省攸县黄丰桥国有林场5块杉木人工纯林2012—2017年样地连年调查数据为数据源,考虑林分分布状况、竞争程度、营养空间,以平均角尺度、平均大小比、林分拥挤度3个结构参数建立空间结构函数。在此基础上,以健康林分结构和平均胸径为经营目标,以竞争指数为参考初步筛选出的间伐木组合排列的结果作为经营方案的集合,通过模拟退火算法进行最优间伐经营方案解的选择。最后,通过建立考虑Hegyi竞争指数的可变生长率的单木生长方程,以结构分析-经营-生长三者不断迭代的方式并基于Unity3D渲染引擎实现林分经营动态可视化模拟。[结果]通过对5号样地(初始林分230株,年龄16 a,平均胸径20.21 cm)以健康林分结构和30 cm林分平均胸径为经营目标进行经营动态可视化模拟,结果表明林分年龄在21、26、31 a分别进行过间伐模拟,当林分年龄31 a间伐后,林分平均胸径达到30.10 cm,林分平均角尺度为0.64,林分拥挤度为0.74,林分结构接近健康水平。[结论]本研究提出的基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟方法能够模拟在多目标经营需求下的林分动态,并且形象直观,可以进一步为林业科研和生产提供支持。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李东霞 苏玉亮 李蕾 张雪 朱正俊 张国良
根据实际深层油藏高温高压条件,设计了一套高温高压流体驱替微观可视化实验系统。根据岩石内部孔喉特征,制作相匹配的可视化微纳米尺度孔喉模型,通过温压协调控制系统及驱替反应系统,实现了高温高压条件下流体在微纳米通道中的流动,结合微观图像采集系统观察多孔介质内微观流体运移特征。该系统为油田储层开发过程中的油气水饱和度分布的定量描述和不同驱油方式的筛选提供了重要实验依据。该套实验设计克服了常规实验无法进行高温高压驱替的缺点,且具有可重复性、准确性,有利于激发学生创新意识和自主设计实验的积极性,培养学生解决实际工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
姚传进 达祺安 张雪 曲晓欢 雷光伦
结合非常规油气田开发技术,并基于微流控技术,设计了一套非常规油气田化学工作液流动模拟实验系统,建立了非常规油气田化学工作液微观流动模拟实验装置与方法,实现了储层结构条件下化学工作液流动特征的可视化与定量化表征,可以作为非常规储层结构条件下化学工作液流动特征、催化剂运移、油气相态转化研究的重要辅助手段。该实验设计有利于激发学生的学习与研究积极性,开拓学科交叉研究视野,培养综合分析与应用实践能力,同时也有助于学生形成将理论与工程实践相结合进而解决现场实际工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陶世林 阚长宾 胡俊卿 白文广 杨炎鑫 于晓聪
近水密度调堵球注入工艺受井筒工作液密度、流体流速和井斜角等因素的影响，导致密度窗口调整精度低，进而造成调堵球的井筒坐封困难以及调堵措施有效率低。根据现场工况，研制了近水密度调堵球智能封堵可视化模拟实验装置，可准确模拟近水密度调堵球不同工况下的封堵率。实验结果表明：近水密度调堵球运移携带液体的最佳流速为12.20～15.70L/min，单一密度调堵球封堵率较低，仅在水平井工况可实现60%～80%的封堵率；复合密度调堵球适用于不同井斜工况，炮眼封堵率可达到100%。该装置的模拟工况与现场施工工况符合度高，可为油田生产中注水、酸化等调堵措施的工艺参数设计提供指导。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
吴谦 张怀清 陈永富 刘闽
本文从IFS方法在树木建模中的应用出发,结合树木构筑学的特点,提出了一套树木形态数据的调查方法,以杉木为例在湖南攸县黄丰桥林场进行调查实验,通过对所采集的杉木数据的分析,获得杉木一级枝和二级枝枝长、枝根直径、仰角、方位角的分布规律,将其作为IFS变换的入口参数,构建杉木三维拓扑结构,并在.NET和D IRECTX9.0平台上开发了杉木可视化模拟系统,实现了杉木三维可视化模拟。
关键词：
树木构筑学 形态 三维模拟
[期刊] 林业科学研究
[作者]
卢康宁 张怀清 刘闽 欧阳国良
以杉木为例,采用从可视化模拟角度设计的调查参数调查杉木形态结构,根据实际调查数据对杉木形态结构特征进行了分析。结合生长曲线控制下的迭代函数系统方法,采用面向对象的设计方法,根据DIRECTX9.0提供的API及模型渲染技术,在.NET和DIRECTX9.0平台上,使用C#语言建立了杉木单木生长可视化模拟系统,实现了单株杉木静态和动态的三维可视化模拟。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
刘海 张怀清 莫登奎 鞠洪波
通过对森林景观可视化模拟技术的研究,结合现有信息分类编码技术,提出一种利用自定义的数字化树木编码构建森林可视化环境的新方法。通过实验模拟结果可知,利用树木编码构建的森林可视化环境效果较好,此种方法为数字化森林模型的研建做出了部分尝试,在一定程度上提高了森林景观的构建速度。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
陈国庆 张吉旺 董树亭
【目的】更直观地展示超级玉米的整个生长过程,量化其生长发育参数。【方法】将系统分析和数学建模技术应用于超级玉米生长发育,解析和提炼超级玉米生长发育过程与形态建成之间的基础性关系和定量化算法;以形态建成参数为基础,结合OpenGL构建超级玉米虚拟模型,在VC++6.0平台上进行系统的设计开发。【结果】实现了以GDD为驱动因子的超级玉米生长发育参数的量化输出与可视化表达;通过形态建成模型与生长发育模型的数据交流,实现了预测功能与可视化表达的有机耦合与集成。【结论】运行结果表明系统具有较好的应用性,从而为超级玉米的研究提供了技术支持。
关键词：
超级玉米 可视化 生长模型 系统
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
钟南 罗锡文 严小龙 廖红
利用模拟植物形态结构的L系统理论结合计算机图形学方法建立了模拟植物根系生长的三维可视化模拟系统。并利用随机参数L系统方法对豆科作物根系的生长过程进行了模拟。
关键词：
植物根系 L系统 可视化模拟 豆科作物
[期刊] 林业科学研究
[作者]
白静 张怀清 刘闽
以槐树为例,构建了合轴分枝树木可视化模拟系统。根据可视化模拟的需要,指出了所需的形态结构因子及其与IFS因子的对应关系。以实测形态参数数据为依据,结合Logistic生长模型,基于IFS算法构建了槐树的三维模型。并以Direct X9.0为三维可视化平台,使用C#语言,采用面向对象设计思想完成了合轴分枝树木可视化模拟系统开发,实现了合轴分枝树木形态参数、生长模型参数设置以及模型输出等系统功能,较好模拟出合轴分枝树木静态与动态的三维可视化模型。
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