压力管道水锤实训三维虚拟仿真实训系统

压力管道水锤实训三维虚拟仿真实训系统

实训要求

1、掌握三维虚拟仿真实训系统的基本功能

熟练掌握压力管道水锤实训三维虚拟仿真实训系统的基本操作,包括在逼真的三维场景中进行漫游,查看实训装置和设备的相关信息。此外,学生应能够灵活使用系统的交互功能,探索不同实训装置之间的关系,以便更好地理解实训原理和操作步骤。

2、遵循实训指导书进行操作

学生应按照实训指导书的要求,认真进行虚拟实训操作,记录实训数据并分析实训结果。系统内置的数值仿真计算程序能够实时精确计算压力管道沿程压力、流量等参数,帮助学生理解实训过程中的数据变化。通过对实训数据的记录和分析,学生可以加深对水击现象的理解,并掌握相关的计算方法和实训技巧。

3、主动调节实训参数

学生应积极参与系统的互动操作功能,根据实训需要对实训参数进行手动调节与控制,例如工作水箱水位、管道长度、管道直径等。通过实时观察参数变化对实训结果的影响,学生能够更深入地理解水击现象的特性。

4、确保实训结果的准确性

在进行虚拟实训时,学生应严格遵守实训规范和操作流程,以确保实训结果的准确性和可靠性。系统设计了详细的操作步骤和注意事项,学生应认真阅读并遵循这些指导,以避免因操作不当导致的实训误差。

5、总结实训过程与结果

实训结束后,学生应撰写详细的实训报告,总结实训过程、分析实训结果。系统支持自动生成符合实训要求的实训报告,学生可以根据实训数据和观察结果进行整理和分析。


教学成果

实训背景

随着水利工程的不断发展,压力管道在水利系统中的应用日益广泛。然而,压力管道在运行过程中常常受到水锤现象的困扰,导致管道破裂、设备损坏等严重后果,对管道系统的安全性和稳定性具有重要影响。因此,对于水利工程专业的学生而言,掌握压力管道水锤实训的原理、方法及应对措施显得尤为重要。

然而,传统的实训教学方法往往受限于实训条件、设备数量和安全性等因素,难以满足大规模、高质量的实训教学需求。

一方面,为响应国家对职业教育的号召,特别是在教育现代化与技术技能人才培养方面的政策要求,通过虚实结合的教学模式,创新教学方式,增强学生的实际操作能力和工程应用技能。河南水利与环境职业学院为满足教学需求,开设三维虚拟仿真实训课程

课程通过逼真的三维虚拟场景,模拟真实实训室环境,使学生能够在无风险的环境中进行实训操作进一步增强学习的互动性和趣味性。课程的设计不仅解决了传统实训中存在的安全风险和成本高的问题,还通过可视化的实训过程,使得抽象的理论知识变得生动具体,学生将能够全面理解水锤现象的原理与应用,提升其实际操作能力和工程解决问题的能力。


设计原则

1、课程设计以《压力管道水击实训》的真实实训室环境为蓝本,通过高精度的三维虚拟仿真技术,精确复现实训场景及关键设备设施,确保学生能够在虚拟环境中体验到与实际实训室一致的操作环境。

2、课程内容紧密围绕压力管道水锤实训的操作流程,通过虚拟仿真实训系统的操作手册,使学生能够在学习过程中直接对应实际操作流程,提高实训的针对性和实用性。

3、课程设计支持学生在三维虚拟实训场景中进行互动操作,允许学生根据实训需要对实训参数进行手动调节与控制,增强学习的参与度和实训的互动性。

4、课程设计重点培养学生的实际操作技能,通过模拟真实的实训环境,使学生能够在虚拟环境中进行实际操作,从而提高其操作熟练度和技能水平。


实训目标

1深入理解压力管道水锤现象的产生机理通过虚拟仿真实训课程,学生将深入理解压力管道水锤现象的定义、传播规律和特点使学生能够在无风险的条件下,掌握影响水锤现象的关键因素,如水锤的产生机理和影响因素。

2增强数据分析能力内置的数值仿真计算程序能够实时精确计算各种参数,如工作水箱水位、压力管道沿程压力的实时分布等,对实训中的关键参数进行实时精确计算,并能够根据实训数据进行分析,生成时程图,帮助学生理解水锤现象的复杂动态过程。

3、学生将通过三维虚拟仿真实训场景中的实际操作模拟,熟练掌握压力管道水锤实训的操作步骤,包括实训前的设备检查、实训中的条件设置与参数调节,以及实训后的数据记录与分析。学生将能够独立完成从实训准备到数据处理的完整实训流程,提升实训操作的熟练度和准确性。

4、课程将培养学生在面对压力管道水锤实训中的复杂问题时,能够迅速做出判断和决策的能力。通过模拟真实的实训环境,学生将学会如何根据实训数据进行分析与判断,提出合理的解决方案,提高应急响应和问题解决能力。


成绩评定