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

　　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(kù)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?；谝寻惭b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)

　?、谶M(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。