能源与动力工程|燃气动力循环虚拟仿真实验

一、前言

在全球能源结构加速转型与"双碳"目标深入推进的背景下，发动机技术已成为推动航空航天、汽车工业及新能源领域突破性发展的核心引擎，从地面交通到深空探测，动力系统的迭代速度显著增加。这为燃气动力循环技术创造了广阔的发展空间，也对相关领域人才培养提出了更高要求。

北京象新力依托深耕教育领域的经验，自主研发了燃气动力循环虚拟仿真软件。软件以数字化手段破解教学痛点，协助院校培养具备跨学科实践能力的复合型人才，支撑能源转型与高端装备制造业升级。

二、软件介绍

本实验项目，以活塞式内燃机（汽车发动机）、燃气轮机（飞机发动机）和火箭发动机为原型，构建发动机相关的全场景教学平台。实验根据课程教学方法、实验教学方法和实验过程，让学生在“认知、尝试、探究、改进”等不同阶段学习场景中均能得到充分运用，为院校实验教学改革提供有力支持。

软件实验共分为活塞式内燃机、燃气轮机、火箭发动机和考核答题四个部分。

三、产品特点

软件综合利用3D建模、动画演示、计算机仿真、实时数据可视化等技术研制而成，为学生提供了一个高效的热力循环实验与性能分析平台。平台聚焦于汽车发动机、飞机发动机、火箭发动机，构建发动机高精度三维模型、实现发动机运行循环方式的模拟，场景还原度高，仿真数据真实可靠。在各种循环探索中，学生还可自主选择不同参数，观察和探索参数变化对循环效率和循环功的影响，提升自主创新能力。

四、实验内容

1、活塞式内燃机

“活塞式内燃机”模块可学习设备结构、系统运行原理，可进行混合加热循环、定压加热循环、定容加热循环三种循环的性能参数的探索，并可在相同条件下，将三种循环进行比较。

2、燃气轮机

“燃气轮机”模块可学习飞机发动机设备结构、系统运行原理，可进行燃气热力循环的性能参数的探索，可将理论循环和实际循环进行比较。

3、火箭发动机

“火箭发动机”模块可学习火箭发动机设备结构、系统运行原理，可进行热力循环的性能参数的探索。

4、试题考核

“试题考核”模块可进行实验考核，对学习能力、状态、结果进行评估。

五、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，主要针对能源与动力、机械工程专业领域，可匹配工程热力学、气体热力学、发动机原理等课程。