能源动力工程基础实验平台

能源动力工程专业基础实验平台是什么？

能源动力工程专业基础实验平台是一个为专业基础课(比如流体力学、传热学、工程热力学、热工仪表等)结合教材上的知识点设计的虚拟仿真实验平台。

通过模拟实验室的实验设备（如风机、水泵、仪表、阀门、管道、换热器）的操作，可以得到相应流量、压力、水位、流动状态等实验数据的变化。

老师可以逐步引导学生在观察实验现象和记录数据的过程中去“发现”学科中的知识点。

能源与动力工程专业基础实验有什么特点?

教育部在《关于示范性虚拟仿真实验教学项目建设》中规定，虚拟仿真实验教学项目的研发要以完成教学要求和内容为目标，综合应用多媒体、大数据、三维建模、人工智能、人机交互、传感器、超级计算、虚拟现实、增强现实、云计算等网络化、数字化、智能化技术手段，提高实验教学项目的吸引力和教学有效度。

本能源与动力工程专业虚拟实验平台积极响应国家政策，重点实行基于问题、案例的互动式、研讨式教学，倡导自主式、合作式、探究式学习。注重通过文字、图片、视频等各种媒介促进教学准备、线上讨论、线下交流。加强网络化条件下实验教学规律研究，探索提升实验教学效果的方式方法。更在传统实验的基础上增加评分系统，任务系统，成就系统等游戏元素，提升课堂体验感，实现寓教于乐。

解决问题

获得更详实的实验数据：虚拟实验平台对于实验数据的读取更加灵活多样。可以在实验设备的任何位置安装传感器，例如对于燃烧实验，虚拟实验平台可以实现火焰中心温度的检测、烟气温度的监测、燃烧产物的检测等，不需要额外昂贵的设备。

另外，能源与动力工程基础虚拟实验室可以通过多种多样的方式对数据结果进行对比分析。如利用实验数据生成饼状图，柱状图，曲线图等。在导热系数测定实验中，我们就可以将多种材料的导热系数与温度的关系放在同一个曲线图里进行比对，极大地方便了学生对数据变化规律的掌握。

提供随时随地的实验场景：能源与动力工程基础实验平台让实验不再受到实验场所和时间的束缚，让实验随时随可以进行。

在教室、在宿舍、在家中也可以进行实验研究。

很多传热学需要等待升温、降温以及达到稳态，常常需要消耗较多的时间去等待。因此虚拟仿真实验提出“超实时仿真”的概念，即在仿真过程中可以进行加速、暂停、减速等操作。

而且，在虚拟实验中可以进行多种测试、分析，仔细对比实验数据与图表。从而通过数据的变化引导学生加强对知识的理解。

提供无限的实验方式：能源与动力工程基础实验平台让实验对象不再单一。

比如管外强制对流传热实验，在实验中对管束可以进行不同的排列组合，如顺排、叉排等排列方式。另外加热管的截面形状也可以随意替换，如流体横掠圆管、流体横掠球体、流体横掠菱形截面等。

对于管内对流传热，也可以选择光管、内螺纹管等不同的管道。不同的形状和排列方式可以带来完全不同的实验数据。这些数据也都是真实可靠的。这样实验室就可以做到非常的灵活多样，激发学生对实验研究的兴趣。

上图是单管对流换热实验，单管可以换成管排，管排可以采用不同的布置方式。

高温高压高危实验的模拟：在虚拟实验中可以放心大胆地选用一些危险气体作为工质进行实验，例如氨气、氢气等。不必担心泄漏和出现安全问题。结合实验平台精确的物性库，可以使同学了解到这些危险气体的相关化学反应（脱硝实验）以及物性变化规律（如PVT关系实验）。这一点是在传统实验室中很难做到的。

数据处理

“能源与动力工程专业基础虚拟实验平台”采用了国内先进的算法库，包括数值模拟技术、传热学算法库、流体力学算法库、泵与风机算法库、各种工质的物性库等。这些算法库将计算结果输入到核心的数据库。核心数据库与三维模型、三维程序技术共同组成了虚拟实验教学平台。

虚拟实验的主要观察对象就是数据。因此数据的真实性一直是我们追求的目标。对于底层算法完全采用了机理的物理模型，用数值模拟的算法对实验数据进行计算。

由于使用了机理的物理模型，在虚拟实验中，实验过程并不要求学要按照既定的顺序进行操作。每个实验都有多种操作方式，只要在原理上没有问题的操作，都能够获得正确的实验结果。对于错误的操作，整个实验系统也会给出相应的变化。

上图为在虚拟实验中学生记录的原始实验数据，下图将这些原始数据拟合成了曲线，从而发现数据之间隐藏的关系。

实验目录

工程热力学实验CO2临界状态的观测及P-V-T关系的测定工质饱和温度与饱和压力关系的测定空气定压比热的测定气体热力学过程及分析虚拟仿真教学实验空气绝热指数测定热工仪表实验电子电位差计的使用及校验热电偶的检测实验弹簧管压力表的安装及调校温度巡测仪的使用和校验电容式压力变送器的调校实验温度变送器的调整和校验流速、压力及温度量测量方法单容水箱对象特性实验单容水箱液位PID控制双容水箱对象特性实验双容水箱液位控制系统流体力学管道沿程损失实验管道局部阻力试验伯努利方程实验雷诺实验并联管路特性及流量分配实验泵与风机实验水泵性能测试仿真实验水泵串并联特性实验水泵变频调速仿真实验离心泵汽蚀实验离心式风机出气实验传热学实验稳态法材料导热性能测定非（准）稳态法测材料导热系数空气纵掠平板时局部换热系数测定中温辐射时物体黑度的测试角系数的测定空气横掠管束时局部换热效果的影响因素的分析对流单管外放热系数测定实验强化传热实验板式换热器性能实验

发布于 2 分钟前