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泵與風(fēng)機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的探究論文

時(shí)間: 謝樺657 分享

  虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)的虛擬。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是一種運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng),是面向教學(xué)的虛擬實(shí)驗(yàn)室。 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)又分為虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理兩個(gè)部分。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用。包括:實(shí)驗(yàn)前相關(guān)知識(shí)的輔助學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程的答疑與指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)提交后的自動(dòng)批改、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)估和實(shí)驗(yàn)過程的管理等。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的:泵與風(fēng)機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的探究相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考,歡迎閱讀!

  泵與風(fēng)機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的探究全文如下:

  摘 要:伴隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)漸漸的融入到數(shù)字化教學(xué)當(dāng)中來,使得教學(xué)方法與途徑變寬變廣,教學(xué)效果顯著,尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,更是受益良多。越來越多的實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)技術(shù),尤其是對(duì)Adobe Flash、Visual Studio等的應(yīng)用,進(jìn)行定性重現(xiàn)和定量模擬,原本在紙上、在實(shí)驗(yàn)室的操作實(shí)驗(yàn),通過GPU躍然屏幕之上。該文所述泵與風(fēng)機(jī)中離心式水泵性能試驗(yàn)與離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)氣實(shí)驗(yàn),就是基于以上技術(shù)進(jìn)行開發(fā)探究的。

  1 泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

  泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)是流體機(jī)械本科教學(xué)中至關(guān)重要的一部分,其中有較為冗雜的數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)計(jì)算,如果僅憑人為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不僅耗費(fèi)巨大的時(shí)間和精力,還容易造成實(shí)驗(yàn)誤差,不利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和總結(jié),在本科生教學(xué)中,需要進(jìn)行智能化和電算化的改進(jìn),以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的掌握,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展。

  2 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

  在此次泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)探究中,使用相關(guān)的教具――離心式水泵、離心式風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得出更加接近真實(shí)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)而運(yùn)用Fluent軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬,得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的模擬曲線,再確定出準(zhǔn)備植入Flash的數(shù)據(jù);運(yùn)用Adobe Flash CS6軟件,進(jìn)行動(dòng)畫創(chuàng)作與應(yīng)用程序開發(fā),調(diào)動(dòng)數(shù)據(jù)庫中動(dòng)畫、圖形、聲音和視頻,按照時(shí)間軸的順序排列,逐幀的進(jìn)行制作,對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行描述,對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行演示;該教學(xué)方法的探究是應(yīng)用Visual Studio工具進(jìn)行編程,來實(shí)現(xiàn)泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的智能化和電算化。

  Visual Studio編程開發(fā)工具具有保密性、封裝性和傳播快速性,將實(shí)驗(yàn)移植到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上。使用多級(jí)窗體界面,將泵與風(fēng)機(jī)中離心式風(fēng)機(jī)與離心式水泵實(shí)驗(yàn)過程轉(zhuǎn)化成VS程序代碼,通過第三方數(shù)據(jù)處理工具的植入,完善實(shí)驗(yàn)界面中數(shù)據(jù)處理部分。同時(shí),通過靜態(tài)網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)多窗體數(shù)據(jù)傳遞轉(zhuǎn)化功能。基于已安裝的IIS工具,創(chuàng)建網(wǎng)站,發(fā)布在校園網(wǎng)中,通過控制訪問權(quán)限,實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)字化。通過開放的代碼,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的可移植性,不斷豐富系統(tǒng)的,使之多元化。

  3 開放式虛擬實(shí)驗(yàn)之于實(shí)驗(yàn)教學(xué)

  該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)集學(xué)生管理程序和實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)指導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)等虛擬實(shí)驗(yàn)為一體的校園實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真與實(shí)踐相結(jié)合、在線實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù),使實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行不再受人為因素的限制,解決了因設(shè)備限制而無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的問題,在確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面起著至關(guān)重要的作用。

  4 相關(guān)泵與風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)方案

  4.1離心式水泵性能實(shí)驗(yàn)

  (1) 流量。由于渦輪流量變送器與積算頻率儀表配合使用,儀表本身裝有換算裝置,測(cè)量數(shù)據(jù)直接顯示出容積流量,其瞬時(shí)流量單位為m3/h。同時(shí)利用三角水堰測(cè)量水泵流量,其計(jì)算公式如下:

  (m3/s)

  (2) 揚(yáng)程。水泵壓強(qiáng)測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示。當(dāng)水泵進(jìn)、出口管內(nèi)徑相等時(shí),由伯努利方程可得: (m)

  (3) 功率。

  ①有效功率 (kW) ②軸功率Psh=M(kW)

  (4) 效率

  虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬實(shí)驗(yàn)過程如下:打開水泵,水經(jīng)過電動(dòng)泵的作用通過吸水管道進(jìn)入回路中,最后經(jīng)由水箱流回吸水池。通過改變?nèi)肟陂y開度來改變水泵工況。要求改變閥門的開度,水流的速度相應(yīng)發(fā)生改變。分別布置真空表測(cè)量入口壓強(qiáng)、出口壓強(qiáng),通過渦輪流量計(jì)和后面的三角水堰測(cè)量流量,通過轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x測(cè)量轉(zhuǎn)矩,通過轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x測(cè)量轉(zhuǎn)速。要求虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示,要求三角水堰在工況變化時(shí)高度能夠連續(xù)變化。

  調(diào)節(jié):改變?nèi)肟陂y4的開度實(shí)現(xiàn)水泵工況的調(diào)節(jié)。要求做一個(gè)按鈕,能夠改變10次,改變過程中表3和10中的指針連續(xù)變化,其余測(cè)點(diǎn)的示數(shù)連續(xù)變化。

  4.2離心風(fēng)機(jī)進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)

  通過增加(或減少)集流器入口節(jié)流網(wǎng)層數(shù)的方法來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量,使風(fēng)機(jī)運(yùn)行于不同的工況點(diǎn)。

  (1) 流量 (m3/s)

  (2) 動(dòng)壓。

 ?、俪隹趧?dòng)壓(即風(fēng)機(jī)動(dòng)壓) (Pa)

  ②進(jìn)口動(dòng)壓 (Pa)

  (3) 風(fēng)機(jī)全壓與靜壓。

  風(fēng)機(jī)的全壓 (Pa)

  風(fēng)機(jī)的靜壓

  (4) 全壓效率和靜壓效率。

  (5) 性能換算。

  啟動(dòng)風(fēng)機(jī),空氣由左口的集流器處進(jìn)入風(fēng)機(jī),右側(cè)離開,要求大致描述空氣的流動(dòng)情況;通過增加(或減少)集流器入口節(jié)流網(wǎng)層數(shù)的方法來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量,改變風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。測(cè)量點(diǎn)有集流器喉部靜壓pest、pest1,功率表有轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x,要求各測(cè)點(diǎn)需要顯示相應(yīng)的測(cè)量值。通過改變2處的節(jié)流網(wǎng)的層數(shù)來改變工況,要求操作按鈕,從小到大一共改變15次,改變節(jié)流網(wǎng)的層數(shù)時(shí)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)需要有相應(yīng)的變化。

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