水电站调压室水力设计虚拟仿真实验
- 开课时间: 2022-04-13 至 2026-04-30
- 学时:4
- 学分:0.25
- 负责人:周建旭
- 联系电话 :13851893201
水电站是将水能转换为电能的综合体,发电量和电能质量与水轮机组的特性密切相关,往往在实验室中难以将机组的机械特性与水力系统联系在一起进行物理实验,同时,在设置调压室的引水式水电站中出现了诸多与调压室水力设计密切相关的运行问题,甚至严重的运行事故,如调压室水流漫溢、调压室漏空进气和系统运行不稳定等,而真实水电站运行后一般又不允许任意进行事故甩荷等非常工况的试验,虚拟仿真实验为解决这一难题提供了有效的途径,凸显了“水电站调压室水力设计虚拟仿真实验”的必要性;依托该平台,结合实验要求完成理论学习、实验认知、基本实验、研究探索实验和实验报告共5个模块15个交互步骤,其中调压室能够任意设定和模拟水电站输水系统的相关参数,以及机组的运行工况,涵盖可能发生的非常工况,观察和记录负荷发生变化条件下,水电站输水系统中的调压室水力现象,主要包括调压室水位波动过程的衰减速度、最高水位和最低水位,以评估所设计调压室类型和体型参数的合理性,为进一步的水力优化设计提供可靠的技术支撑,体现了“水电站调压室水力设计虚拟仿真实验”的实用性。 “水电站调压室水力设计虚拟仿真实验”主要面向水利水电工程专业(亦可面向农业水利工程专业)第三学年(三年级)第二学期“水电站”课程中“水电站的水锤与调节保证”、“调压室”两个章节的4个实验学时教学量安排。在“水电站调压室水力设计虚拟仿真实验”中,基于合理的教学设计和先进的实验系统设计,利用虚拟现实技术,有机结合数值计算结果和3D模型,将现实中无法让学生亲历的场景搬进课堂,实现学生在学习“水电站”课程的同时,有身临其境的感觉,直观有效地了解水电站的内部构造、主要设备以及运行条件,同时在中央控制室可以设置不同的水电站参数和运行工况,探索不同参数对调压室涌波的影响,并通过观察、记录和分析输水系统发生的调压室涌波现象、主要部位水锤压力的变化过程,联系课程学习中水锤和调压室的有关理论,对实验结果进行整理分析,总结得到实验结论,加深对理论学习的认识,提高实践能力。
学情分析
学习完成情况
共有 2600 人次参与学习
其中 2250 人次完成
共有 350 人次未完成