基于Flash的化工仿真模擬設備運行與操作

李棚輝1 董子旭2 樊小龍3　指導教師：梁玉潔內蒙古科技大學化學工程學院化學工程與工藝

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基于Flash的化工仿真模擬設備運行與操作

李棚輝1 董子旭2 樊小龍3指導教師：梁玉潔
內蒙古科技大學化學工程學院化學工程與工藝

摘要：Flash是一種應用于網絡平臺的開發工具，具有仿真，模擬等非常具有實用性的功能。在現代化學實驗中，Flash作為一種理想的實驗工具被引進進來，讓這種網絡化的工具負責化工實驗中仿真模擬設備運行和操作的部分。本文介紹了這種方法的設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果。本文介紹的這種方法具有直觀、輕便、易學、易操作等多種優點，非常適于高校化工實驗的使用，能夠夠極大的節省資源與提高效率。

關鍵詞：化工實驗裝置仿真操作Flash實驗教學

一、引言

化學實驗教學是一門實踐性非常強的學科，需要學生親自動手面對學校的實驗設備，其規模和內容都有限，同時受教學時數的限制，給實驗教學效果帶來一定影響。采用何種現代教學工具來彌補實踐教學中的不足，是工作在實驗教學等教學環節中教師在探索和研究的一個重要問題。

二、設計制作方法

在我們開發的化工原理實驗和化工實驗CAI 課件，其總體結構與具有的功能為：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、預習測試、實驗仿真操作、成績遞交和幫助系統等模塊。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 實現的實驗模塊功能有：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，在此基礎上完成實驗仿真操作。具體實現的主要內容如下。

（一）實驗裝置流程實現

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

管道連接設計和裝置流程布局：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，采用菜單欄內的排序項，可以很順利地實現零件圖的先后擺放目的。

實驗裝置流程實現：根據每一個實驗流程圖的結構和操作要點，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是，實驗裝置開始工作以后，通過事先設定好的管道流向，模擬材料進行流動，本部分綜合流體力學與材料力學的有關知識，以動畫的形式仿真模擬出流體流動狀態，以及各個裝置的名稱等。

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

（三）實驗操作過程的實現

實驗操作過程的主體完成者是學生，學生在進行試驗之前一定要提前熟悉實驗原理，實驗步驟以及應急操作等。在本操作系統中，也有相應的提示操作的動態標識，但是為了達到實驗的真實性，在學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的評分系統參與評分，對學生的操作做出評判。

編程思想

在第1 幀內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、結論

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