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熱交換虛擬仿真實驗
2024/6/5 13:54:07

(一)熱交換虛擬仿真實驗概述

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器的應用十分廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應用于化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設備之一。換熱器既可是一種單獨的設備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設備的組成部分,如氨合成塔內的熱交換器考慮學校實際需求狀況及實驗原料的安全環保性,本取實訓裝置采用空氣、水、水蒸氣為介質,進行傳熱實訓操作。

(二)熱交換虛擬仿真實驗目標:

(1)了解換熱器換熱的原理、認識各種傳熱設備的結構和特點、了解傳熱的工作流程;

(2)認識傳熱裝置流程及各傳感檢測的位置、作用,各顯示儀表的作用等;

(3)掌握傳熱設備的基本操作、調節方法、了解影響傳熱的主要影響因素;

(4)掌握換熱系數K計算方法及意義;

(5)學會做好開車前的準備工作;

(6)正常開車,按要求操作調節到指定數值;

(7)能正確使用設備、儀表,及時進行設備、儀器、儀表的維護與保養;

(8)能掌握現代信息技術管理能力,應用計算機對現場數據進行采集、監控;

(9)正確填寫生產記錄,及時分析各種數據:

(10)正常停車;

(11)了解掌握工業現場生產安全知識

(三)熱交換虛擬仿真實驗

熱交換是化工領域中重要的過程操作,它涉及到能量傳遞和熱平衡的關鍵問題。傳統的熱交換實驗設備往往需要大量的實驗設備和實驗材料,并且實驗過程帶有一定的風險,隨著科技的發展與進步,熱交換虛擬仿真實驗應運而生,為學生提供一種更加高效、安全和可持續的學習方式,也為教學提供了很大的便利。熱交換虛擬仿真實驗主要有兩個端口,每個端口各司其職:


熱交換虛擬仿真實驗 

        

(四)熱交換虛擬仿真實驗功能介紹

熱交換虛擬仿真實驗主要為支持學生自主學習和個性化教學,學生可以按照自己的方式進行學習,而且虛擬仿真的界面與游戲界面較為相似,也給學生一種學習的新體驗感,激發學生的探索欲、求知欲。熱交換虛擬仿真實驗功能如下:


熱交換虛擬仿真實驗 

1場景漫游

默認進入場景自主漫游。就如同學生上課進入實訓教室,可以在實訓教室內自由行走,觀察教師內的實驗設備,具有現實教室帶來的沉浸性。操作計算機鼠標、鍵盤在場景中自行漫游。場景是教室內的場景,教室內擺放了熱交換實驗器材,可通過漫游觀察實驗器材。

熱交換虛擬仿真實驗 

2)認識儀器

進入實驗教室,開展對實驗學習的進程,認識將要用到的實驗設備,熱試驗設備由很多部分組成,也有很多開關閥門,學生點擊場景中的任意設備,左上角會出現設備相關信息介紹,幫助學生認識這部位的實驗器材,每個設備都有獨立的作用和名稱,學生可以一一點擊查看并學習。

熱交換虛擬仿真實驗 

3模擬實驗

學習實驗的操作辦法,在現實中,可能會讓學生觀看視頻或者看著老師如何去操作實驗器材,很少的時間才會讓學生與實驗器材近距離接觸,實驗的機會很少,在仿真實驗中,學生可以單獨進入仿真實驗室,進行實驗流程的學習。場景會出現各種提示(文字、高亮、快捷按鈕),幫助學生進行實驗模擬。引導學生順利完成實驗操作學習。

熱交換虛擬仿真實驗 

4實驗介紹

實驗的理論內容介紹,讓學生對該項實驗加深印象,以及一些實驗過程中的注意事項及應急處理辦法等。

熱交換虛擬仿真實驗 

5實驗考核

實驗自主考試,學習模式后,學生已經熟練掌握了實驗流程以及實驗的相關理論知識,可以進行實驗考核,沒有任何的場景提示,學生自行操作完成熱交換實驗,實驗完成后可以提交學生個人的實驗成績,查看實驗成績,了解自己的易錯面并加以更正。

成績也會直接傳送到教師端口,教師需要通過觀察學生的實驗考核成績,來規劃下一步的教學方案。

熱交換虛擬仿真實驗

熱交換虛擬仿真實驗 

6重新開始

實驗可以反復進行,不限制次數的實驗無需擔心實驗設備的損壞,實驗材料的損耗,按照自己的學習方式,熟練掌握熱交換實驗。

(7)退出場景

關閉“熱交換虛擬仿真實驗”。

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