采购项目名称：高能效比多功能热泵空调教学虚拟仿真实验软件
采购单位：北京市清华大学
付款方式：合同签订后付款70%,验收合格后一周付尾款30%
签约时间要求：成交后5个工作日
交货时间要求：签订合同后60个工作日
交货地址：北京市清华大学
技术参数及配置要求：1、本系统是针对清华大学的可在网上开展的虚拟实验课程，课程模拟真实实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境；系统耦合了虚拟仿真和热泵的热力学和传热学模型，既具有常规虚拟仿真的系统和部件介绍和基本实验的功能，还能够实时模拟热泵系统运行参数，动态响应压机频率、膨胀阀开度、水泵变频等多个实验参数的任意调节，并且将工质状态和颜色的动画效果与系统热力学参数关联，具有模型和算法耦合、实验操作自由度高，动画效果直观真实等特点。2、实验功能与特色：（1）热泵原理介绍：根据热泵系统应用情况整合热泵相关不同生态系统，汽车热泵空调系统、建筑热泵空调系统、冰箱热泵空调系统等，通过高亮显示、动画显示、弹窗介绍等操作，让学生了解热泵系统在不同场景下的应用原理及情况。（2）换热原理介绍：对不同换热器（板式、板翅式、管壳式等），通过高亮显示、动画显示、弹窗介绍等操作，让学生了解不同换热器的工作原理。（3）基础型实验：a、高能效比多功能热泵空调教学实验。视镜观察制冷工质的蒸发、冷凝过程及节流后的二相流型和流动状态；实验测定不同蒸汽压缩式制热循环工质状态的变化及循环全过程的热力学特性，绘制压焓图；实验测试不同工况下的变频涡旋压缩机转速、功率、制热量特性曲线；利用废热水热量下，绘制制热和制冷循环热力学状态，绘制T-S图；b、高效换热器流动换热教学实验。进行制热循环的热力计算；利用废热水热量下，制热循环系统能效比和系统制热量情况；实验测定，板式换热器换热性能和流动阻力；理论联系实际，加深学生了解制热循环系统的组成。（4）开放型实验：热泵系统设计。给三维模型设置数学建模，基于以上对热泵系统原理及应用的了解，学生可在三维场景中将给定的设备自由组合，设计满足一定应用场景的热泵系统，并通过运行模拟真实热泵数据情况。3、流程步骤：每一个步骤是一个任务，引导学生一步一步操作，完成任务；4、操作不当可以进行提示；5、操作模式：有高亮提示和操作引导提示，引导学生操作和设备认知：6、自由模式：通过键盘鼠标配合使用，观察装置、设备视角：7、全屏功能：能最大化最小化实验界面；8、具有理论知识考核模块，通过模拟考题的形式对实验进行考核；9、设备认知：介绍实验过程中使用的设备10、实验内容：（1）高能效比多功能热泵空调教学虚拟仿真实验系统分为演示模式、指导模式、实验模式三个模式；实验演示模式中，基本概念和知识点介绍模块采用文字描述和图片、动画的方式进行展示。（2）虚拟实验系统模块由操作者拖动选择相关实验部件进行实验操作，可设置的属性包括压缩机频率、水箱温度、电子膨胀阀开度、水流量、不同换热器等。（3）虚拟实验系统可记录不同实验工况下，蒸汽压缩式制热循环工质状态的变化及循环全过程的热力学特性，绘制压焓图，模拟真实实验现象。（4）系统展示工质循环系统（压缩机、热风感受器、冷凝器、观察视镜、干燥过滤器、电子膨胀阀、冷风感受器、蒸发器）；（5）系统展示水循环系统（水箱、板式换热器A-B、冷凝器、涡轮流量计、散热风扇、流量调节阀、板式换热器A-B、蒸发器、水箱）；（6）系统展示控制采集系统（机柜、显示器、开关设备、机组设备）；（7）系统展示制作过程中系统模型的层级结构；（8）记录正确的操作流程,如果出现错误则进行相应的提示；（9）操作过程中进行实验数据记录与展示；（10）随实验进行过程，冷热水温度变化、制冷剂状态变化；（11）点击各部分仪器时可分别展示；（12）系统提供错误提示，操作的自由度高；（13）3D以流体经过方式展示工质循环系统（压缩机、热风感受器、冷凝器、观察视镜、干燥过滤器、电子膨胀阀、冷风感受器、蒸发器）；3D以流体经过方式展示水循环系统（水箱、板式换热器A-B、冷凝器、涡轮流量计、散热风扇、流量调节阀、板式换热器A-B、蒸发器、水箱）；全3D展示控制采集系统（机柜、显示器、开关设备、机组设备）；（14）展示UI控制界面（变量：压缩机频率、膨胀阀开度、比例阀开度、压缩机功率）；11、（校方提供各运行工况及故障工况、状态的数据，系统直接调取工况数据，对直接调取的数据按要求呈现出来。）12、知识考核：通过一些习题对学生进行知识考核13、具有丰富的界面元素，模型效果进行逼真呈现14、对热泵系统和关键部件进行热力学和传热学动态建模，实时计算参数变化时整个系统的动态响应规律，通过后台接口与虚拟仿真部分进行数据交换15、后台计算模型可调用NIST热力学标准物性库，使用真实的物性参数进行计算，工质可更改，以对比不同制冷剂的循环性能16、可关联ANSYS/OpenFOAM等CFD计算和后处理软件，模拟蒸发器和冷凝器不同翅片结构和工况下的流场、温度场、压力场分布，研究流动和换热均匀性，可展示任意截面的物理量云图，可点击云图中任意一点显示当前该点的数值17、实验过程中的所有工况参数和循环参数均可保存和导出excel表格，保存周期5秒到300秒可设置18、点击每个功能按钮后响应时间不超过1 s
质保期：12个月