水力学仿真实训实训系统

水力学仿真实训实训系统

实训要求

1、学生应具有本专业的理论基础,能够正确理解水力学的基本概念,如层流和紊流、急流和缓流、雷诺数和佛汝德数等。掌握总流的连续性方程、能量方程和动量方程及其应用。掌握分析水流运动的总流分析法,对量纲分析和实训相结合的方法也有一定的理解。

2、对一般较简单的、本专业常见的水流问题,学生应具有分析和计算能力,其问题主要包括静水压力的计算,管道及明渠的断面尺寸和过流能力的确定,孔口、涵洞和堰流过流能力以及井和集水廊道的渗流计算等。

3、学生应具有正确使用水力计算中的基本图表和正确进行数字计算能力,掌握测量水位、压强、流速和流量的操作技能,具有分析实训数据和编写报告的能力。

4、学生应具有分析堰、闸水流现象和水力计算的能力,掌握堰流与闸孔出流过流能力的基本公式堰流与闸孔出流的计算类型及计算方法。

5、学生应对文丘里实训、孔板流量计实训、毕托管实训、达西渗流定律实训、虹吸原理实训、局部水头损失系数实训、沿程水头损失系数实训、能量方程实训、静水压强实训等实训中的实训原理、实训目的、注意事项内容等具有一定的了解能力。


教学成果

实训背景

“大众创业,万众创新”的新时代,水利行业也在不断涌现出新技术、新材料和新机械。水力学作为水利工程中的一门重要的专业课,其实训过程中涉及多个繁琐步骤,这就要求学生不仅要具备扎实的理论基础和实践能力,同时还要防止在繁琐步骤中出现意外差错。然而,传统的教学方式往往侧重于理论教学,缺乏实训操作的环节,导致学生难以将所学知识应用于实际实训中。

因此,为了解决上述难题,河南水利与环境职业学院对水力学实训室场景实训仪器进行沉浸式展示,对实训仪器的外观、内在及结构进行认知对实训步骤进行演示,让学习者更直观的加强对水力学实训的理解能够进行日常实训操作实训系统性的填写实训数据,处理实训数据表格,学生根据设置的实训参数,对实训中观察到的数据进行填写和计算,系统性的对计算错误的数据,进行提示,多次计算错误后获得正确答案通过进行多次实训和对正确数据的计算,加深学生对水力学这门课程的理解,以此来培养符合新时代思想的“新水利人”。


设计原则

水力学设计必须以水力学的基本原理为基础,如伯努利方程、连续性方程、动量方程等。在设计水力系统或水利建筑物时,要确保每一个设计参数和计算过程都能在这些经典理论中找到依据。对于水利建筑物,要确保其在各种水力荷载作用下的结构安全。考虑水流的静水压力、动水压力、波浪压力、冰压力等荷载形式,在设计中合理确定建筑物的结构尺寸、材料强度和配筋等参数。保证水流在水利系统中的流动处于安全状态,避免出现诸如空蚀、水击、漫溢等有害现象。在设计中合理控制水流速度、压力和水位变化,采取相应的防护措施。


实训目标

1、理论教学目标:了解水利工程中的主要水力计算问题,了解水流静止和运动的基本规律掌握水流运动的分类方法,掌握静止状态下的水力荷载分析,理解管、渠、孔、堰过水能力的影响因素,了解常见的消能方式和计算,提升学生对水力学的课程理解能力。

2、能力培养目标:初步掌握静水压强和静水总压力的计算方法,初步掌握管、渠、孔、堰过水能力的确定方法,掌握水位、压强、流速、流量的实训测定方法和技能,提升学生在水力学中的操作技能。

3、思想教育目标:树立严肃、认真、求实的科学态度,培养学生的自主学习意识及良好的工作习惯,培养学生的团队、协作精神,培养学生创新意识。

4、知识目标:掌握静水压强的基本规律、能求解作用在平面上及曲面上的静水总压力,掌握恒定流的基本原理,熟悉液体流动的三大方程,能够进行简单管道、明渠均匀流水力计算,能够进行明渠非均匀流水面线的分析计算,能够进行闸孔出流、堰流的水力计算。


成绩评定