泵與風機虛擬實驗教學系統的探究論文

　　虛擬實驗教學是對實際實驗教學的虛擬。虛擬實驗教學系統是一種運用虛擬現實技術模擬真實實驗的網絡化計算機教學系統，是面向教學的虛擬實驗室。 虛擬實驗教學系統又分為虛擬實驗平臺、虛擬實驗教學管理兩個部分。虛擬實驗教學是虛擬實驗在教學中的應用。包括：實驗前相關知識的輔助學習、實驗過程的答疑與指導、實驗提交后的自動批改、實驗教學效果評估和實驗過程的管理等。以下是學習啦小編今天為大家精心準備的：泵與風機虛擬實驗教學系統的探究相關論文。內容僅供參考，歡迎閱讀!

　　泵與風機虛擬實驗教學系統的探究全文如下：

　　摘 要：伴隨著互聯網產業的發展與進步，互聯網技術漸漸的融入到數字化教學當中來，使得教學方法與途徑變寬變廣，教學效果顯著，尤其是實驗教學方面，更是受益良多。越來越多的實驗通過計算機技術，尤其是對Adobe Flash、Visual Studio等的應用，進行定性重現和定量模擬，原本在紙上、在實驗室的操作實驗，通過GPU躍然屏幕之上。該文所述泵與風機中離心式水泵性能試驗與離心式風機進氣實驗，就是基于以上技術進行開發探究的。

　　1 泵與風機實驗教學

　　泵與風機實驗是流體機械本科教學中至關重要的一部分，其中有較為冗雜的數據處理和實驗計算，如果僅憑人為進行實驗項目，不僅耗費巨大的時間和精力，還容易造成實驗誤差，不利于實驗的進行和總結，在本科生教學中，需要進行智能化和電算化的改進，以加強學生對實驗教學內容的掌握，促進實驗教學順利開展。

　　2 互聯網技術的應用

　　在此次泵與風機實驗系統的開發探究中，使用相關的教具――離心式水泵、離心式風機進行實驗，經過反復實驗和對實驗數據進行處理，得出更加接近真實環境的實驗數據，進而運用Fluent軟件進行數據模擬，得出實驗數據對應的模擬曲線，再確定出準備植入Flash的數據;運用Adobe Flash CS6軟件，進行動畫創作與應用程序開發，調動數據庫中動畫、圖形、聲音和視頻，按照時間軸的順序排列，逐幀的進行制作，對實驗系統進行描述，對實驗步驟進行演示;該教學方法的探究是應用Visual Studio工具進行編程，來實現泵與風機實驗數據的智能化和電算化。

　　Visual Studio編程開發工具具有保密性、封裝性和傳播快速性，將實驗移植到移動互聯網上。使用多級窗體界面，將泵與風機中離心式風機與離心式水泵實驗過程轉化成VS程序代碼，通過第三方數據處理工具的植入，完善實驗界面中數據處理部分。同時，通過靜態網頁實現多窗體數據傳遞轉化功能。基于已安裝的IIS工具，創建網站，發布在校園網中，通過控制訪問權限，實現局域網實驗數字化。通過開放的代碼，增加實驗教學系統的可移植性，不斷豐富系統的，使之多元化。

　　3 開放式虛擬實驗之于實驗教學

　　該實驗平臺是一個集學生管理程序和實驗課程教學指導、網絡仿真實驗等虛擬實驗為一體的校園實驗教學系統。虛擬實驗教學平臺綜合運用了計算機技術、仿真與實踐相結合、在線實驗、虛擬現實等技術，使實驗的進行不再受人為因素的限制，解決了因設備限制而無法進行實驗的問題，在確保實驗教學方面起著至關重要的作用。

　　4 相關泵與風機實驗理論基礎及設計方案

　　4.1離心式水泵性能實驗

　　(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，測量數據直接顯示出容積流量，其瞬時流量單位為m3/h。同時利用三角水堰測量水泵流量，其計算公式如下：

　　(m3/s)

　　(2) 揚程。水泵壓強測點布置如圖1所示。當水泵進、出口管內徑相等時，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

　　虛擬實驗平臺模擬實驗過程如下：打開水泵，水經過電動泵的作用通過吸水管道進入回路中，最后經由水箱流回吸水池。通過改變入口閥開度來改變水泵工況。要求改變閥門的開度，水流的速度相應發生改變。分別布置真空表測量入口壓強、出口壓強，通過渦輪流量計和后面的三角水堰測量流量，通過轉矩測量儀測量轉矩，通過轉速測量儀測量轉速。要求虛擬實驗對應的測點有相應的數據顯示，要求三角水堰在工況變化時高度能夠連續變化。

　　調節：改變入口閥4的開度實現水泵工況的調節。要求做一個按鈕，能夠改變10次，改變過程中表3和10中的指針連續變化，其余測點的示數連續變化。

　　4.2離心風機進氣實驗

　　通過增加(或減少)集流器入口節流網層數的方法來調節風機流量，使風機運行于不同的工況點。

　　(1) 流量 (m3/s)

　　(2) 動壓。

　　①出口動壓(即風機動壓) (Pa)

　　②進口動壓 (Pa)

　　(3) 風機全壓與靜壓。

　　風機的全壓 (Pa)

　　風機的靜壓

　　(4) 全壓效率和靜壓效率。

　　(5) 性能換算。

　　啟動風機，空氣由左口的集流器處進入風機，右側離開，要求大致描述空氣的流動情況;通過增加(或減少)集流器入口節流網層數的方法來調節風機流量，改變風機的工況點。測量點有集流器喉部靜壓pest、pest1，功率表有轉速測量儀，要求各測點需要顯示相應的測量值。通過改變2處的節流網的層數來改變工況，要求操作按鈕，從小到大一共改變15次，改變節流網的層數時各個測點的數據需要有相應的變化。