基于Flash的化工仿真模拟设备运行与操作

李棚辉1 董子旭2 樊小龙3　指导教师：梁玉洁内蒙古科技大学化学工程学院化学工程与工艺



基于Flash的化工仿真模拟设备运行与操作

李棚辉1 董子旭2 樊小龙3指导教师：梁玉洁
内蒙古科技大学化学工程学院化学工程与工艺

摘要：Flash是一种应用于网络平台的开发工具，具有仿真，模拟等非常具有实用性的功能。在现代化学实验中，Flash作为一种理想的实验工具被引进进来，让这种网络化的工具负责化工实验中仿真模拟设备运行和操作的部分。本文介绍了这种方法的设计理念以及实用性的操作方法，给出了主要的程序源代码，以及在这种程序操作下得到的直观的实验结果。本文介绍的这种方法具有直观、轻便、易学、易操作等多种优点，非常适于高校化工实验的使用，能够够极大的节省资源与提高效率。

关键词：化工实验装置仿真操作Flash实验教学

一、引言

化学实验教学是一门实践性非常强的学科，需要学生亲自动手面对学校的实验设备，其规模和内容都有限，同时受教学时数的限制，给实验教学效果带来一定影响。采用何种现代教学工具来弥补实践教学中的不足，是工作在实验教学等教学环节中教师在探索和研究的一个重要问题。

二、设计制作方法

在我们开发的化工原理实验和化工实验CAI 课件，其总体结构与具有的功能为：化工原理实验CAI包括9 个实验，流体阻力试验，离心泵性能试验和过滤实验，管换热器传热实验，对流换热系数测定实验，蒸馏，吸收实验，隧道式干燥试验和流干燥试验。化工分离实验CAI 包括萃取实验、精馏实验和膜分离实验。每个CAI 包具有的功能和模块为实验原理、实验流程认识与操作动画演示、预习测试、实验仿真操作、成绩递交和帮助系统等模块。其中的实验流程认识与操作动画演示、实验仿真操作模块就是由flash制作完成的，大大提高了CAI 的可视性和真实感。用flash 实现的实验模块功能有：对各实验装置用flash 动画配以声、像、图进行流程认识介绍，对流程认识后，对实验操作过程进行仿真演示，在此基础上完成实验仿真操作。具体实现的主要内容如下。

（一）实验装置流程实现

仿真目标：在化工实验仿真软件中，每一套实验装置用不同的设备、仪器仪表和管道设计组合成。这就需要各种设备和管道和仪器的精确图，根据每一套实验装置的流程图，以实现真实、立体的效果。

管道连接设计和装置流程布局：管道连接和装置流程布局好坏直接影响到对流程的认识和正确操作。在管道、弯头、三通、四通和零件的连接布局步骤中，关键是各零件图的显示前后。例如：为了形成立体场景的要求，零件左边的管道在零件后层显示，而零件右边的管道在零件前层显示，采用菜单栏内的排序项，可以很顺利地实现零件图的先后摆放目的。

实验装置流程实现：根据每一个实验流程图的结构和操作要点，把实验流程图绘出。

（二）实验流程演示制作

这种实验操作我们想要达到的目标是，实验装置开始工作以后，通过事先设定好的管道流向，模拟材料进行流动，本部分综合流体力学与材料力学的有关知识，以动画的形式仿真模拟出流体流动状态，以及各个装置的名称等。

在本系统中，流体的流动方式是以箭头标识方式表示出来的，能够够清晰准确的表示出反应物，反应条件，以及实验的发生过程。制作方法：在场景中建立模型，调动各种位置，新建一层背景，在新建的背景中引导出渐变动画簇，它的移动由电脑控制系统编程，这种制作方法就被称为“引导线渐变动画簇法”

（三）实验操作过程的实现

实验操作过程的主体完成者是学生，学生在进行试验之前一定要提前熟悉实验原理，实验步骤以及应急操作等。在本操作系统中，也有相应的提示操作的动态标识，但是为了达到实验的真实性，在学生操作失误的时候不做步骤提醒，但是有警示音提醒，试验完成后会有相应的评分系统参与评分，对学生的操作做出评判。

编程思想

在第1 帧内线控制所有电影剪辑为图形，属性为单帧，播放帧为第1 帧。在该帧上所有的按钮上加入控制语句：

语句：

在另一按钮下加入以下语句：

三、结论

本文提出的程序设计是基于操作平台的，以为所使用的编程语言，用操作平台实现仿真模拟功能，以及等工具的帮助下实现了最终的任务。本文所介绍的方法程序具有操作简单，易于理解，多任务操作，在使用过程中能够实现人机互动，按照人机工程学的原理进行人机交流，适用于广大高校的化学实验教学工作。