探索强化传热综合实验装置及其仿真cai课件的研究

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1、天津大学硕士学位论文强化传热综合实验装置及其仿真CAI课件的研究姓名：冯炜申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李士雨2001.1.1摘要本文自行设计和建造了有内置螺旋丝的套管换热器强化传热综合实验装置，对较大直径和较小流量条件下的传热状况进行了实验研究，扩展了传统经验公式的适用范围。以此装置为基础研制了传热综合实验仿真CAI课件。利用面向对象技术进行了用户界面的设计，提出了新的设计形式与方法。通过本课件的开发，提出了适合于此类课件的一种基于组件结构的程序设计实现方法，总结了关于化工类CAI课

2、件的组件类型和组件组合结构。通过传热综合实验仿真CAI课件的研究，探讨了化工类实验仿真CAI课件与真实的实验系统的联系，提出了将二者合二为一，形成完善的新型计算机辅助实验教学系统的新思路。．关键词：强化传热，螺旋线圈／仿真cM课件I(●ABSTRACTInthispaper,experimentalstudy013theheattransfersituationinthenewpipeheattransferwithspiralcoildesignedandbuiltbytheauthorwasc

3、arriedout．MainstudyWaSonthewiderinnerdiameterandlowerflowspeed．AnditprovedequationCanbeusedinthatrange．BaSedonthisequipment,developedtheComprehensiveHeatTransferExperimentCAICourse—Ware．TheObject-OrientedtechnologyWaSadoptintheuserinterfaceandnewdesig

4、nmethodswereputforward．Inthedevelopment，theprogramdesignmethodsuitedtothiskindofCourse—WarewhichaccordingtothesoftwarecomponenttechnologyWaSused．Thepapersummedupsoftwarecomponentkindsandcomponentcombinationstructure．Paperalsodiscussedtllerelationshipb

5、etweenCAICourse·WareofChemicalEngineerExperimentandtherealequipmentsystem．Anewtrainofthoughtaboutcompletekindofcomputer-assistedexperimentinstructionsystemWasbeenputforward．Keywords：EnhancedHeatTransferSpiralcoilEmulational叫Coursf-Ware●■刖昌强化传热对于航空航天技术

6、、大功率电子设备、热能动力及化工、冶金等工业部门都有极为重要的实用意义。1960年后，强化传热己成为传热学的一个比较重要的专门领域而得到蓬勃发展。至今，强化传热己被学术界称为第二代传热技术⋯。其中内置扭带121螺旋丝o¨41和静态混合器H1，成为无功强化传热技术中的重要技术，其中内插螺旋丝因其较高的强化效果和较低的阻力损失，在工业生产中得到较为普遍的使用。文献【3】和文献141提出了不同管径和不同Re数范围内的关于Nu数的经验公式，这些经验公式因其适用范围狭窄，在进行仿真实验基础模型计算上有一定的

7、局限性。通过具体的实验研究，本文将对文献【3】所提供的公式加以补充，并利用它构造仿真CAI课件的基础数学模型。计算机辅助教学(ComputerAssistedInstruction，简称CAI)应用于教学领域发展到今天，已经成为一种必不可少的教学工具，各种学科、各种性质的软件相继问世，并得到了广泛的应用。近年来，计算机技术、通讯技术、信息存储与远距离传输技术的迅速发展，与计算机有关的各种设备性能也不断提高。这些设备和技术的开发成功，促进了计算技术的多媒体化、智能化．同时，许多具有强大绘图功能的辅助

8、软件的出现，都为CAI的发展奠定了可靠的基础，提供了优异的条件和广阔的空间。在化学工程领域，化工单元操作实验和化工基础技术实验具有鲜明的特点和条件利用CAI课件辅助教学，尤其是计算机仿真实验，通过程序模拟操作环境，还可以虚拟现实，通过数学模型推理未知现象，在教学和科研上，有着很高的利用价值。本文以强化传热综合实验装置为蓝本研制仿真CAI课件，在新一代基于面向对象技术的CAI课件方面和完善的计算机辅助实验体系研究方面做了有益的探求和尝试。随着计算机软硬件技术的发展，减少软件开发时间、