仿真軟件在航空油料儲運專業(yè)認知實習課程中的應用

彭雅荻

摘 要 航空油料儲運專業(yè)認知實習是民航院校中航空油料儲運專業(yè)的一門主干專業(yè)課，也是該專業(yè)學生初步開展油料作業(yè)場所安全分析的基礎課程。通過實習課程，讓學生能更加形象地了解油庫的管理、運作、工作流程、消防安全系統(tǒng)等。但油庫現場只有儲罐、泵、過濾器等設備能讓學生直觀可見，對于埋在地下的管線、閥井等依然不能具體呈現。通過仿真軟件讓學生能對流程中各項數據的變化有更深刻的體會。

關鍵詞 仿真軟件 航空油料 認知實習

中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：A

隨著中國民用航空局黨組提出的全面推進建設民航強國的戰(zhàn)略構想，我國大力推進民航事業(yè)。而航空燃料，作為飛機飛行必不可缺的糧食，更是飛機的血液。而儲存航油的油庫，是為飛機提供新鮮血液的地方，對于油庫的安全管理更是重中之重。

學生們通過航空油料儲運安全專業(yè)認知實習課程，對油庫運作、生產安全等方面的知識有一定了解。但實際現場中為了安全生產、作業(yè)便利，油庫建設往往將管線進行埋地，學生在參觀實習時只能看見地面上的過濾器、儲罐、泵等設備，導致學生對作業(yè)流程的實際產生理解困難，雖然可以通過流程圖進行輔助理解，但對于實際的運行流程還是會有所陌生，這是目前實訓課程需要解決的問題。

1仿真軟件應用于航空油料儲運安全專業(yè)認知實習課程的可行性研究

1.1實訓課程教學存在的問題

1.1.1認知實習現場油庫管線埋地

由于庫區(qū)儲罐眾多，管線復雜，按照相關要求規(guī)定，管線均為埋地管道，而學生到現場只能看到露在表面的儲罐、過濾器、消防泵等設備。雖然庫區(qū)有流程圖展示，但學生仍無法深刻理解到儲油系統(tǒng)及消防系統(tǒng)在油庫中的運作流程及數據變化。

以機場油庫的安全消防系統(tǒng)為例，油庫中儲存有大量的航油，而航油屬于易燃物質，必須配備完整的消防系統(tǒng)。因航油產品特殊，低倍泡沫滅火劑流程，具體流程圖如圖1所示。

該流程包括消防水池抽水流程、水加壓流程、泡沫泵混合加壓流程、滅火劑釋放流程。而因管線復雜，學生難以將各種設備的運行情況進行聯(lián)系結合，使教學不夠直觀。

1.1.2傳統(tǒng)教學方法的不足

目前相對于實習課程教學，老師只對庫區(qū)運行流程圖進行了講述，但不能對流程的實際運行狀況進行計算解釋，同時，計算過程也相當復雜，不便于學生理解。例如消防泡沫混合過程參數、泵運行參數等計算都相當復雜。然而，用人單位往往要求學生應用成熟的模擬軟件對實際流程進行模擬設計，學生若不對專業(yè)軟件進行學習，用實際案例進行模擬，在今后的工作中，將無法滿足用人單位的需求。

因此，采用傳統(tǒng)的教學方法，使學生學習難度增大，不便于學生理解，使學生學習興趣降低。

1.2仿真軟件應用于實訓課程的可行性

如今EDA技術開發(fā)日益成熟，應用范圍廣大，而計算機仿真軟件也成為工程單位進行模擬的手段，也是高校教師運用于科研和教學發(fā)展工作的得力助手，例如HYSYS、Aspen Plus等。這些軟件擁有強大的物性參數數據庫、各種流程必備的操作模塊、強大的流程模擬功能，完全適用于對航空油料儲運流程的模擬及計算。在實訓課程教學中，使用此種軟件進行輔助教學，可以提高實習流程的完整性，使實踐課程更加深入，有助于提高學生的學習水平，對工作實踐也有一定的幫助。

綜上所示，在實訓課程教學中，結合仿真軟件的輔助教學是可行的，并且可以得到很好的教學效果。

2應用HYSYS軟件進行實習課程教學方法研究

HYSYS軟件相較發(fā)展成熟，操作簡便，上手快，結果輸出界面直觀清晰，非常適合用于課程教學中。

HYSYS軟件中包含4000多種純組分，25000個交互作用參數，常用的Peng Robinson、NTRL等30多個熱力學狀態(tài)方程，容器、換熱設備等15個單元操作類型，45個物性數據。因此，該軟件可以模擬各種情況下的物流變化及設備運行數據。以油庫消防安全系統(tǒng)為例，只需將主要的設備參數、物流情況填入軟件中，即可完整模擬消防系統(tǒng)工作的整個過程，并且計算出所有需要的數據。

例如，機場油庫的消防流程模擬，建立了如圖2、3的水消防及低倍泡沫消防模型。

圖2為庫區(qū)的水消防模型，給出水泵進口水的溫度25℃，壓力0.101MPa，流量32L/s，要求水壓足夠輸送至ABCDEF六個水栓處。該模型可以計算出水泵的相關參數，以及每一個物流的溫度、壓力、摩爾流率等重要數據。得到的關鍵參數模擬結果如表1所示。

圖3為庫區(qū)的泡沫消防模型，低倍泡沫的組成為氟蛋白，相關參數見表2，利用泡沫泵混合后，要求混合液壓力足夠輸送至4個油罐及庫區(qū)附近，完成消防任務。

3 HYSYS軟件在實踐教學中的應用

目前大部分油料相關專業(yè)認知實習課程主要是帶領學生到油庫進行參觀，了解一些油庫實際運行情況，對所學習的儲罐、過濾器、泵等設備外觀進行了解，雖然有庫區(qū)流程圖的解釋，但庫區(qū)的實際操作數據仍然是不明確，數據的計算過程也困難。因此，可以在進行實訓參觀之后，通過HYSYS軟件對庫區(qū)運行流程進行模擬，以便于學生對知識的掌握，對實際操作數據的了解。

通過HYSYS模擬過程，將庫區(qū)工作流程進行仿真模擬，并對相關數據進行分析。結合理論課上的上機實驗課程教學，不僅可以加深學生對庫區(qū)工藝流程的理解，還可以初步掌握HYSYS軟件的使用，使課程的學習更加深入，增強學生的專業(yè)知識技能，能培養(yǎng)出更多航油管理人才，為安全飛行保駕護航。

參考文獻

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