基于Flash的化工仿真模擬設(shè)備運行與操作

李棚輝1 董子旭2 樊小龍3　指導(dǎo)教師：梁玉潔內(nèi)蒙古科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝

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基于Flash的化工仿真模擬設(shè)備運行與操作

李棚輝1 董子旭2 樊小龍3指導(dǎo)教師：梁玉潔
內(nèi)蒙古科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝

摘要：Flash是一種應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)平臺的開發(fā)工具，具有仿真，模擬等非常具有實用性的功能。在現(xiàn)代化學(xué)實驗中，F(xiàn)lash作為一種理想的實驗工具被引進進來，讓這種網(wǎng)絡(luò)化的工具負責(zé)化工實驗中仿真模擬設(shè)備運行和操作的部分。本文介紹了這種方法的設(shè)計理念以及實用性的操作方法，給出了主要的程序源代碼，以及在這種程序操作下得到的直觀的實驗結(jié)果。本文介紹的這種方法具有直觀、輕便、易學(xué)、易操作等多種優(yōu)點，非常適于高?；嶒灥氖褂?，能夠夠極大的節(jié)省資源與提高效率。

關(guān)鍵詞：化工實驗裝置仿真操作Flash實驗教學(xué)

一、引言

化學(xué)實驗教學(xué)是一門實踐性非常強的學(xué)科，需要學(xué)生親自動手面對學(xué)校的實驗設(shè)備，其規(guī)模和內(nèi)容都有限，同時受教學(xué)時數(shù)的限制，給實驗教學(xué)效果帶來一定影響。采用何種現(xiàn)代教學(xué)工具來彌補實踐教學(xué)中的不足，是工作在實驗教學(xué)等教學(xué)環(huán)節(jié)中教師在探索和研究的一個重要問題。

二、設(shè)計制作方法

在我們開發(fā)的化工原理實驗和化工實驗CAI 課件，其總體結(jié)構(gòu)與具有的功能為：化工原理實驗CAI包括9 個實驗，流體阻力試驗，離心泵性能試驗和過濾實驗，管換熱器傳熱實驗，對流換熱系數(shù)測定實驗，蒸餾，吸收實驗，隧道式干燥試驗和流干燥試驗。化工分離實驗CAI 包括萃取實驗、精餾實驗和膜分離實驗。每個CAI 包具有的功能和模塊為實驗原理、實驗流程認識與操作動畫演示、預(yù)習(xí)測試、實驗仿真操作、成績遞交和幫助系統(tǒng)等模塊。其中的實驗流程認識與操作動畫演示、實驗仿真操作模塊就是由flash制作完成的，大大提高了CAI 的可視性和真實感。用flash 實現(xiàn)的實驗?zāi)K功能有：對各實驗裝置用flash 動畫配以聲、像、圖進行流程認識介紹，對流程認識后，對實驗操作過程進行仿真演示，在此基礎(chǔ)上完成實驗仿真操作。具體實現(xiàn)的主要內(nèi)容如下。

（一）實驗裝置流程實現(xiàn)

仿真目標(biāo)：在化工實驗仿真軟件中，每一套實驗裝置用不同的設(shè)備、儀器儀表和管道設(shè)計組合成。這就需要各種設(shè)備和管道和儀器的精確圖，根據(jù)每一套實驗裝置的流程圖，以實現(xiàn)真實、立體的效果。

管道連接設(shè)計和裝置流程布局：管道連接和裝置流程布局好壞直接影響到對流程的認識和正確操作。在管道、彎頭、三通、四通和零件的連接布局步驟中，關(guān)鍵是各零件圖的顯示前后。例如：為了形成立體場景的要求，零件左邊的管道在零件后層顯示，而零件右邊的管道在零件前層顯示，采用菜單欄內(nèi)的排序項，可以很順利地實現(xiàn)零件圖的先后擺放目的。

實驗裝置流程實現(xiàn)：根據(jù)每一個實驗流程圖的結(jié)構(gòu)和操作要點，把實驗流程圖繪出。

（二）實驗流程演示制作

這種實驗操作我們想要達到的目標(biāo)是，實驗裝置開始工作以后，通過事先設(shè)定好的管道流向，模擬材料進行流動，本部分綜合流體力學(xué)與材料力學(xué)的有關(guān)知識，以動畫的形式仿真模擬出流體流動狀態(tài)，以及各個裝置的名稱等。

在本系統(tǒng)中，流體的流動方式是以箭頭標(biāo)識方式表示出來的，能夠夠清晰準(zhǔn)確的表示出反應(yīng)物，反應(yīng)條件，以及實驗的發(fā)生過程。制作方法：在場景中建立模型，調(diào)動各種位置，新建一層背景，在新建的背景中引導(dǎo)出漸變動畫簇，它的移動由電腦控制系統(tǒng)編程，這種制作方法就被稱為“引導(dǎo)線漸變動畫簇法”

（三）實驗操作過程的實現(xiàn)

實驗操作過程的主體完成者是學(xué)生，學(xué)生在進行試驗之前一定要提前熟悉實驗原理，實驗步驟以及應(yīng)急操作等。在本操作系統(tǒng)中，也有相應(yīng)的提示操作的動態(tài)標(biāo)識，但是為了達到實驗的真實性，在學(xué)生操作失誤的時候不做步驟提醒，但是有警示音提醒，試驗完成后會有相應(yīng)的評分系統(tǒng)參與評分，對學(xué)生的操作做出評判。

編程思想

在第1 幀內(nèi)線控制所有電影剪輯為圖形，屬性為單幀，播放幀為第1 幀。在該幀上所有的按鈕上加入控制語句：

語句：

在另一按鈕下加入以下語句：

三、結(jié)論

本文提出的程序設(shè)計是基于操作平臺的，以為所使用的編程語言，用操作平臺實現(xiàn)仿真模擬功能，以及等工具的幫助下實現(xiàn)了最終的任務(wù)。本文所介紹的方法程序具有操作簡單，易于理解，多任務(wù)操作，在使用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)人機互動，按照人機工程學(xué)的原理進行人機交流，適用于廣大高校的化學(xué)實驗教學(xué)工作。