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伯努利虚拟仿真实验
2025/7/29 9:32:04

一、实验介绍

努利方程实验装置满足的知识点:

1、流体流经不同位置(管径、高度)稳定界、不稳定界面(突扩、突缩)时的压力变化;

2、同时能分析毕托管的工作原理;

3、根据柏努利方程分析直管沿程阻力及局部阻力的测定原理;

柏努利方程实验装置满足的装置功能:

*1、装置具有专业性:能演示流体流经不同位置(管径、高度)稳定界、不稳定界面(突扩、突缩)、毕托管时的压力变化情况和实验介质流动状态;

2、装置具有开放性:可观察流体在流动过程中的能量损失现象;

3、装置包含丰富的教学方式,设备可通过手机扫描装置的二维码,观看实验演示动画,预习实验内容;

二、伯努利虚拟仿真实验目的和任务

伯努利虚拟仿真实验是化工生产技术专业的一门重要学科专业课,是在学生完成了基本理论、基本课程实验,具有一定的理论和实践技能的基础上,以场境模拟、计算机仿真的形式,完成具有一定综合性质的实训项目,形成一定的综合能力的课程。教学过程全部使用仿真实训软件,重点着眼于化工单元操作过程和常减压装置的训练。通过多媒体演示,形象地显示化工生产工艺流程,实现化工生产过程的控制。具体任务:

1.具有贴近真实生产操作系统的界面很强的交互性、重复性,在仿真系统上可反复进行实验训练。

2.仿真系统的智能教学功能,对学生的操作过程可进行实时跟踪测评,并指出其操作过程的对、错,提高学生自主学习的能力。

3.通过学生亲自动手进行反复操作,掌握实际生产中的多项应用技能,提高学生动手能力。

4,针对不同专业不同侧重面的教学需求,使学生更全面、具体和深入地了解不同的生产装器,达到具有针对性和侧重性地组织实训教学。

三、功能介绍

进入伯努利虚拟仿真实验”,

如下图:软件主界面

伯努利虚拟仿真实验 

伯努利虚拟仿真实验主要功能包含:操作说明、认知、实验操作、数据记录、数据处理、报告、评分。

学生们可以通过以上功能,完成对伯努利实验的认知、了解、实验、考核、数据记录等操作,通过3D模拟实验的方式,让每个学生拥有独立并充足的实验机会,通过实验满足学生实践能力的全面培养需求。

3.1操作说明

介绍伯努利虚拟仿真实验交互操作方式,伯努利实验装置操作说明。

学生们可以在进行实验之前,对伯努利实验操作进行巩固加深,加深个人的实验印象,从而能够收获更好的实验结果。

伯努利虚拟仿真实验 

3.2认知

辅助用户对实验设备进行认知或巩固。认识实验设备及实验设备部件,了解实验设备部件的构成,及每处设备部件的用途都是什么。

在化工领域,实验设备数不胜数,我们在进行每个实验之前,首先需要了解实验设备的结构及其原理,通过认知模块,填补学生对实验设备的认知空缺,当用户点击“认知”功能之后,场景左侧会显示出设备部件的列表(高位槽、水箱、循环泵、……),点击列表中任意的设备部件,则会快速定位到该设备部件所在位置(设备部件会出现绿色高亮提示),并会在左上角给到信息提示该部件相关详情。

伯努利虚拟仿真实验 

单击左侧的任意设备部件,如“水箱”:

伯努利虚拟仿真实验 

点击水箱,设备视角快速定位到水箱位置处(水箱处会有绿色高亮显示),并在右上角现实该设备部件的相关介绍信息。

更多设备部件不进行一一介绍,用户可以进入伯努利虚拟仿真实验”进行深度探索。

3.3实验操作

实验操作,用户可以按照“操作说明”中的操作流程,进行伯努利实验,与现实实验一致,用户需要完成每一步流程,设备阀门开关控制、水箱控制等,完成伯努利实验。在实验过程中,实验数据会依次记录,用户可以通过后续功能进行查看。

伯努利虚拟仿真实验能够准确地模拟实验过程,包括操作设备、混合物质、调整参数等。学生可以在虚拟环境中进行实验前的准备工作,实验中的操作过程,模拟实际实验中可能遇到的挑战和情况。这有助于学生了解实验的步骤和流程,并培养他们的实验计划和组织能力。

使用伯努利虚拟仿真实验,学生可以进行多次实验,调整参数和条件,观察和比较不同结果。这种可重复性的实验体验有助于加深对化学原理和实验操作的理解,并培养学生的实验设计和分析能力。此外,学生可以根据自己的兴趣和好奇心进行探索性实验,进一步发展创新思维。

阀门显示/隐藏控制:

如对伯努利实验设备中阀门位置以及名称不清楚,为了方便实验,用户可以通过控制阀门显示/隐藏功能,让场景中的设备阀门显示阀门名称,或隐藏阀门名称。默认为隐藏阀门名称。

显示阀门(名称):

伯努利虚拟仿真实验 

操作流程:

1)打开磁力泵进水口阀 VA04、出水口阀VA02。

伯努利虚拟仿真实验 

2)启动磁力泵,向高位槽中注水,直到稳定溢流状态。

3)记录下稳定后的 24 个测压点液位高度。

点击菜单栏“数据记录”,可查看实验中数据记录。 

(4)打开流量调节阀 VA03,调节第1个流量值。

(5)……

3.4数据记录

伯努利虚拟仿真实验可以提供数据记录功能。学生可以立即获得关于实验结果的数据,并进行分析和解释。这样,他们可以及时了解实验的效果和可能的改进方向,从而促进他们的实验技能和问题解决能力的发展。

点击菜单栏中“数据记录”功能,查看实验过程中所记下来的数据记录。

数据方便用户查看,用户也能够将本次实验数据下载到本地电脑上,进行日后实验的分析对比或其他学习用途使用。

伯努利虚拟仿真实验 

3.5数据处理

查看伯努利实验数据处理原理:

伯努利虚拟仿真实验 

3.6报告

查看实验报告。

伯努利虚拟仿真实验 

3.7评分

实验操作过程记录分数值,用户在完成实验后,可以在评分功能查看本次实验成绩。

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