精餾實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)典型的化工原理實(shí)驗(yàn),設(shè)備較為復(fù)雜、操作步驟較多、投料能耗較大,因此采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)與訓(xùn)練補(bǔ)充手段具有重要意義。基于化工原理實(shí)驗(yàn)中的板式塔精餾實(shí)驗(yàn),采用Unity 3D軟件作為開發(fā)工具,構(gòu)建三維交互式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包含實(shí)驗(yàn)設(shè)備部件的快速認(rèn)識、實(shí)驗(yàn)過程仿真交互操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、操作線及梯級繪制、實(shí)驗(yàn)步驟訓(xùn)練、操作打分評價(jià)等功能,用以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的不足、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)體驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。 

【文章來源】：當(dāng)代化工研究. 2020,(21)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

虛擬仿真系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

(1)實(shí)驗(yàn)原理蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度不同加以分離的一種單元操作,而經(jīng)過多次部分汽化與部分冷凝將液體混合物分離與提純的過程則稱為精餾。精餾塔設(shè)備可分為板式塔和填料塔,以實(shí)驗(yàn)室常見的板式塔為仿真對象(圖1):塔工作時,原料液(流量F kmol/h,摩爾組成xF,單位下同)從塔的中部進(jìn)料板加入,塔頂有全凝器,塔底有再沸器,塔內(nèi)形成呈逆向流動的汽液兩相,塔板為兩相接觸的場所,經(jīng)過相際傳熱傳質(zhì),液相中的易揮發(fā)組分逐步進(jìn)入汽相,汽相中的難揮發(fā)組分逐步轉(zhuǎn)入液相,在塔頂可得到高濃度易揮發(fā)組分,塔底可得到高濃度難揮發(fā)組分。進(jìn)料板以上的塔段稱為精餾段,進(jìn)料口以下的塔段稱為提餾段。從塔頂引出的蒸汽(V)經(jīng)冷凝,一部分作為塔頂產(chǎn)品(D,xD)采出,一部分作為回流液(L,xL)從塔頂返回塔內(nèi);回流量(L)與塔頂產(chǎn)品量(D)之比稱為回流比(R)。塔底引出的液體(L′)經(jīng)再沸器部分汽化,蒸汽(V′)沿塔上升,余下的液體作為塔底產(chǎn)品(W,xW)。

圖6 仿真實(shí)驗(yàn)操作子界面在開始實(shí)驗(yàn)前,可點(diǎn)擊左邊欄的“參數(shù)輸入”按鈕(圖7),輸入進(jìn)料組成(xF)、出塔產(chǎn)品要求(xD、xW)、物系參數(shù)(α)及操作參數(shù)(q)等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]對高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的若干思考[J]. 張敏,劉俊波.  中國現(xiàn)代教育裝備. 2020(01)
[2]培養(yǎng)核工程人才實(shí)踐能力的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)探索[J]. 吳宏春,張斌,李云召,趙媛媛.  高等工程教育研究. 2019(S1)



本文編號：3564095