(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(shè)備,又稱熱交換器。換熱器的應(yīng)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(yīng)用于化工、石油、動力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。換熱器既可是一種單獨的設(shè)備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設(shè)備的組成部分,如氨合成塔內(nèi)的熱交換器考慮學(xué)校實際需求狀況及實驗原料的安全環(huán)保性,本取實訓(xùn)裝置采用空氣、水、水蒸氣為介質(zhì),進(jìn)行傳熱實訓(xùn)操作。
(二)熱交換虛擬仿真實驗?zāi)繕?biāo):
(1)了解換熱器換熱的原理、認(rèn)識各種傳熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點、了解傳熱的工作流程;
(2)認(rèn)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(shè)備的基本操作、調(diào)節(jié)方法、了解影響傳熱的主要影響因素;
(4)掌握換熱系數(shù)K計算方法及意義;
(5)學(xué)會做好開車前的準(zhǔn)備工作;
(6)正常開車,按要求操作調(diào)節(jié)到指定數(shù)值;
(7)能正確使用設(shè)備、儀表,及時進(jìn)行設(shè)備、儀器、儀表的維護(hù)與保養(yǎng);
(8)能掌握現(xiàn)代信息技術(shù)管理能力,應(yīng)用計算機對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控;
(9)正確填寫生產(chǎn)記錄,及時分析各種數(shù)據(jù):
(10)正常停車;
(11)了解掌握工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)安全知識
(三)熱交換虛擬仿真實驗
熱交換是化工領(lǐng)域中重要的過程操作,它涉及到能量傳遞和熱平衡的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的熱交換實驗設(shè)備往往需要大量的實驗設(shè)備和實驗材料,并且實驗過程帶有一定的風(fēng)險,隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,熱交換虛擬仿真實驗應(yīng)運而生,為學(xué)生提供一種更加高效、安全和可持續(xù)的學(xué)習(xí)方式,也為教學(xué)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:
(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(xué)生自主學(xué)習(xí)和個性化教學(xué),學(xué)生可以按照自己的方式進(jìn)行學(xué)習(xí),而且虛擬仿真的界面與游戲界面較為相似,也給學(xué)生一種學(xué)習(xí)的新體驗感,激發(fā)學(xué)生的探索欲、求知欲。熱交換虛擬仿真實驗功能如下:
(1)場景漫游
默認(rèn)進(jìn)入場景自主漫游。就如同學(xué)生上課進(jìn)入實訓(xùn)教室,可以在實訓(xùn)教室內(nèi)自由行走,觀察教師內(nèi)的實驗設(shè)備,具有現(xiàn)實教室?guī)淼某两?。操作計算機鼠標(biāo)、鍵盤在場景中自行漫游。場景是教室內(nèi)的場景,教室內(nèi)擺放了熱交換實驗器材,可通過漫游觀察實驗器材。
(2)認(rèn)識儀器
進(jìn)入實驗教室,開展對實驗學(xué)習(xí)的進(jìn)程,認(rèn)識將要用到的實驗設(shè)備,熱試驗設(shè)備由很多部分組成,也有很多開關(guān)閥門,學(xué)生點擊場景中的任意設(shè)備,左上角會出現(xiàn)設(shè)備相關(guān)信息介紹,幫助學(xué)生認(rèn)識這部位的實驗器材,每個設(shè)備都有獨立的作用和名稱,學(xué)生可以一一點擊查看并學(xué)習(xí)。
(3)模擬實驗
學(xué)習(xí)實驗的操作辦法,在現(xiàn)實中,可能會讓學(xué)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(xué)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(xué)生可以單獨進(jìn)入仿真實驗室,進(jìn)行實驗流程的學(xué)習(xí)。場景會出現(xiàn)各種提示(文字、高亮、快捷按鈕),幫助學(xué)生進(jìn)行實驗?zāi)M。引導(dǎo)學(xué)生順利完成實驗操作學(xué)習(xí)。
(4)實驗介紹
實驗的理論內(nèi)容介紹,讓學(xué)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(yīng)急處理辦法等。
(5)實驗考核
實驗自主考試,學(xué)習(xí)模式后,學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了實驗流程以及實驗的相關(guān)理論知識,可以進(jìn)行實驗考核,沒有任何的場景提示,學(xué)生自行操作完成熱交換實驗,實驗完成后可以提交學(xué)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(xué)生的實驗考核成績,來規(guī)劃下一步的教學(xué)方案。
(6)重新開始
實驗可以反復(fù)進(jìn)行,不限制次數(shù)的實驗無需擔(dān)心實驗設(shè)備的損壞,實驗材料的損耗,按照自己的學(xué)習(xí)方式,熟練掌握熱交換實驗。
(7)退出場景
關(guān)閉“熱交換虛擬仿真實驗”。