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伯努利虛擬仿真實驗
2025/7/29 9:32:04

一、實驗介紹

努利方程實驗裝置滿足的知識點:

1、流體流經(jīng)不同位置(管徑、高度)穩(wěn)定界、不穩(wěn)定界面(突擴、突縮)時的壓力變化;

2、同時能分析畢托管的工作原理;

3、根據(jù)柏努利方程分析直管沿程阻力及局部阻力的測定原理;

柏努利方程實驗裝置滿足的裝置功能:

*1、裝置具有專業(yè)性:能演示流體流經(jīng)不同位置(管徑、高度)穩(wěn)定界、不穩(wěn)定界面(突擴、突縮)、畢托管時的壓力變化情況和實驗介質(zhì)流動狀態(tài);

2、裝置具有開放性:可觀察流體在流動過程中的能量損失現(xiàn)象;

3、裝置包含豐富的教學方式,設(shè)備可通過手機掃描裝置的二維碼,觀看實驗演示動畫,預習實驗內(nèi)容;

二、伯努利虛擬仿真實驗目的和任務(wù)

伯努利虛擬仿真實驗是化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)的一門重要學科專業(yè)課,是在學生完成了基本理論、基本課程實驗,具有一定的理論和實踐技能的基礎(chǔ)上,以場境模擬、計算機仿真的形式,完成具有一定綜合性質(zhì)的實訓項目,形成一定的綜合能力的課程。教學過程全部使用仿真實訓軟件,重點著眼于化工單元操作過程和常減壓裝置的訓練。通過多媒體演示,形象地顯示化工生產(chǎn)工藝流程,實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的控制。具體任務(wù):

1.具有貼近真實生產(chǎn)操作系統(tǒng)的界面很強的交互性、重復性,在仿真系統(tǒng)上可反復進行實驗訓練。

2.仿真系統(tǒng)的智能教學功能,對學生的操作過程可進行實時跟蹤測評,并指出其操作過程的對、錯,提高學生自主學習的能力。

3.通過學生親自動手進行反復操作,掌握實際生產(chǎn)中的多項應用技能,提高學生動手能力。

4,針對不同專業(yè)不同側(cè)重面的教學需求,使學生更全面、具體和深入地了解不同的生產(chǎn)裝器,達到具有針對性和側(cè)重性地組織實訓教學。

三、功能介紹

進入伯努利虛擬仿真實驗”,

如下圖:軟件主界面

伯努利虛擬仿真實驗 

伯努利虛擬仿真實驗主要功能包含:操作說明、認知、實驗操作、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、報告、評分。

學生們可以通過以上功能,完成對伯努利實驗的認知、了解、實驗、考核、數(shù)據(jù)記錄等操作,通過3D模擬實驗的方式,讓每個學生擁有獨立并充足的實驗機會,通過實驗滿足學生實踐能力的全面培養(yǎng)需求。

3.1操作說明

介紹伯努利虛擬仿真實驗交互操作方式,伯努利實驗裝置操作說明。

學生們可以在進行實驗之前,對伯努利實驗操作進行鞏固加深,加深個人的實驗印象,從而能夠收獲更好的實驗結(jié)果。

伯努利虛擬仿真實驗 

3.2認知

輔助用戶對實驗設(shè)備進行認知或鞏固。認識實驗設(shè)備及實驗設(shè)備部件,了解實驗設(shè)備部件的構(gòu)成,及每處設(shè)備部件的用途都是什么。

在化工領(lǐng)域,實驗設(shè)備數(shù)不勝數(shù),我們在進行每個實驗之前,首先需要了解實驗設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其原理,通過認知模塊,填補學生對實驗設(shè)備的認知空缺,當用戶點擊“認知”功能之后,場景左側(cè)會顯示出設(shè)備部件的列表(高位槽、水箱、循環(huán)泵、……),點擊列表中任意的設(shè)備部件,則會快速定位到該設(shè)備部件所在位置(設(shè)備部件會出現(xiàn)綠色高亮提示),并會在左上角給到信息提示該部件相關(guān)詳情。

伯努利虛擬仿真實驗 

單擊左側(cè)的任意設(shè)備部件,如“水箱”:

伯努利虛擬仿真實驗 

點擊水箱,設(shè)備視角快速定位到水箱位置處(水箱處會有綠色高亮顯示),并在右上角現(xiàn)實該設(shè)備部件的相關(guān)介紹信息。

更多設(shè)備部件不進行一一介紹,用戶可以進入伯努利虛擬仿真實驗”進行深度探索。

3.3實驗操作

實驗操作,用戶可以按照“操作說明”中的操作流程,進行伯努利實驗,與現(xiàn)實實驗一致,用戶需要完成每一步流程,設(shè)備閥門開關(guān)控制、水箱控制等,完成伯努利實驗。在實驗過程中,實驗數(shù)據(jù)會依次記錄,用戶可以通過后續(xù)功能進行查看。

伯努利虛擬仿真實驗能夠準確地模擬實驗過程,包括操作設(shè)備、混合物質(zhì)、調(diào)整參數(shù)等。學生可以在虛擬環(huán)境中進行實驗前的準備工作,實驗中的操作過程,模擬實際實驗中可能遇到的挑戰(zhàn)和情況。這有助于學生了解實驗的步驟和流程,并培養(yǎng)他們的實驗計劃和組織能力。

使用伯努利虛擬仿真實驗,學生可以進行多次實驗,調(diào)整參數(shù)和條件,觀察和比較不同結(jié)果。這種可重復性的實驗體驗有助于加深對化學原理和實驗操作的理解,并培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計和分析能力。此外,學生可以根據(jù)自己的興趣和好奇心進行探索性實驗,進一步發(fā)展創(chuàng)新思維。

閥門顯示/隱藏控制:

如對伯努利實驗設(shè)備中閥門位置以及名稱不清楚,為了方便實驗,用戶可以通過控制閥門顯示/隱藏功能,讓場景中的設(shè)備閥門顯示閥門名稱,或隱藏閥門名稱。默認為隱藏閥門名稱。

顯示閥門(名稱):

伯努利虛擬仿真實驗 

操作流程:

1)打開磁力泵進水口閥 VA04、出水口閥VA02。

伯努利虛擬仿真實驗 

2)啟動磁力泵,向高位槽中注水,直到穩(wěn)定溢流狀態(tài)。

3)記錄下穩(wěn)定后的 24 個測壓點液位高度。

點擊菜單欄“數(shù)據(jù)記錄”,可查看實驗中數(shù)據(jù)記錄。 

(4)打開流量調(diào)節(jié)閥 VA03,調(diào)節(jié)第1個流量值。

(5)……

3.4數(shù)據(jù)記錄

伯努利虛擬仿真實驗可以提供數(shù)據(jù)記錄功能。學生可以立即獲得關(guān)于實驗結(jié)果的數(shù)據(jù),并進行分析和解釋。這樣,他們可以及時了解實驗的效果和可能的改進方向,從而促進他們的實驗技能和問題解決能力的發(fā)展。

點擊菜單欄中“數(shù)據(jù)記錄”功能,查看實驗過程中所記下來的數(shù)據(jù)記錄。

數(shù)據(jù)方便用戶查看,用戶也能夠?qū)⒈敬螌嶒灁?shù)據(jù)下載到本地電腦上,進行日后實驗的分析對比或其他學習用途使用。

伯努利虛擬仿真實驗 

3.5數(shù)據(jù)處理

查看伯努利實驗數(shù)據(jù)處理原理:

伯努利虛擬仿真實驗 

3.6報告

查看實驗報告。

伯努利虛擬仿真實驗 

3.7評分

實驗操作過程記錄分數(shù)值,用戶在完成實驗后,可以在評分功能查看本次實驗成績。