利用虚拟现实技术实现城市供热管网运行参数动态显示。针对目前供热系统信息系统多数是二维静态可视化系统，存在无法生动地表现具有三维特征的客观实体，建立空间拓扑关系比较困难的问题。在充分考虑地理数据的复杂性和现有计算机软硬件技术的局限性的基础上，通过供热管网实际需求的空间数据库的数据模型与分布式环境下空间数据库的体系架构技术，以及基于GIS的空间分析技术、可视化技术和图纸的输入输出技术，实现系统动态数据显示与三维空间分析功能。将地下难于显示的供热管网重要的特性与属性信息直观为学生展示。

利用虚拟现实技术建立城市供热管网水力与热力虚拟仿真模型，并通过对城市供热管网运行工况与故障工况进行动态可视化分析，显示不同工况条件下热网的温度、压力、流量等参数的分布情况，使学生直观地了解供热管网正常运行与故障运行时的重要特性。

利用虚拟现实技术模拟锅炉、循环水泵与调节阀等重要设备运行状态变化时的管网压力、流量与热用户温度变化规律。通过调节锅炉运行台数、水泵运行频率以及调节阀开度，模拟仿真热网的水力与热力工况变化。使学生能够更加直观地理解不同工况条件下管网的压力、流量与温度变化及其原因。

基于虚拟仿真平台，虚拟浮现突发条件下供热系统预警与应急技术。模拟管道堵塞与泄露等突发事件条件下，供热管网的水力、热力工况变化情况，并模拟采用预警与应急技术后的实际效果。使学生了解正常条件下无法观察的供热系统故障工况，提高对供热管网可靠性与相关的运行调度技术的认识与理解。

基于虚拟仿真平台，虚拟再现供热系统正常运行于故障工况下散热设备热工特性变化规律。在了解系统宏观变化规律的基础上，模拟管网换热器、散热器及风机盘管等设备的热工特性变化规律。加深学生对供热系统中相对微观的热媒温度场与速度场的理解，强化传热学等专业基础课程的教学效果。

利用虚拟仿真技术，虚拟再现集中空调系统中设备及管网的优化调节。基于天气预报的空调系统优化运行表格节能调节方法，模拟冷水机组、冷冻水泵、冷却塔、冷却水泵、冷冻水管网、冷却水管网的健康及故障运行状态。使学生了解现有常规集中空调系统的各设备功能、自动控制手段及其弊病、能效提升技术等。

“流体输配管网工程仿真实验”系统可开设了离心泵串并联实验、输配管网系统三维动态演示实验、输配管网系统运行工况与施工设计工况仿真实验、输配管网系统水力工况与热力工况变化情况仿真实验、输配管网系统故障故障预警仿真实验、建筑侧供热系统与设备热工特性仿真实验、大型公共建筑中央空调系统运行工况仿真实验，通过动态数学模型实时模拟真实实验现象和过程，通过对互动3D模型模拟现场真实实验装置的操作，让学生在计算机上通过模拟真实现场操作，从而产生和真实实验一样的操作结果。达到每个学生都能够亲自动手做实验，观察实验现象，验证“流体输配管网”相关公式、原理、定理的目的。

实验效果：供热管网属于隐蔽工程，管网日益大型化与复杂化，现场直观为学生展现管网正常运行调节时压力、流量与温度等参数的变化情况较为困难。另外由于供热管网具有输送介质温度高、压力高的特点，热水供热管网的供水温度高达150℃，蒸汽供热管网内的蒸汽温度高达195℃。利用实际工程为学生展现故障工况下的管网水力与热力工况的难度非常大，可操作性极低。基于上述原因，建立流体输配管网系统虚拟仿真平台，在教学中直观生动地展示大型复杂供热管网系统的相关信息，仿真正常运行与故障工况下的管网水力与热力特性，为学生提供供热管网三维可视化教学和培训内容，解决课堂理论教学晦涩抽象，学生被动接受等问题，为学生在理论与实践之间搭建一个平台与媒介。充分发挥人机交互功能，实现变工况调节与数据信息即时浮现，提高学生对供热管网系统的认知能力，进而掌握其运行的规律与原理。