第一篇：化工原理仿真體系的制作論文

Flash動畫具有體積小、表現(xiàn)力強、支持音頻、交互性強等優(yōu)點，廣泛應用于實驗演示或多媒體光盤的制作。Flash使用ActionScript語句，增強了對于交互事件的動作控制，使用戶可以更精確、更容易地控制動畫的播放。Flash軟件傾向于簡潔漂亮的動畫過程，可以實現(xiàn)許多人機交互特效，但進行復雜的模擬過程和數(shù)據處理就力不從心了。以C#語言結合動畫軟件Flash，可開發(fā)出一種形象逼真、操作簡潔的化工原理仿真軟件。

一、化工原理仿真系統(tǒng)的制作

化工原理實驗包括流體流動阻力測定、離心泵性能測定、傳熱、精餾、吸收與解吸、干燥、萃取等基本單元操作，分別由不同的儀器儀表和管道組合而成。在仿真軟件中，把各種設備和管道用flash畫出，再根據每一套裝置流程圖的要求，以真實、立體的效果來實現(xiàn)。

1.整體結構。實驗仿真系統(tǒng)的開發(fā)過程分為三個階段：實驗前的準備、實驗過程及數(shù)據記錄和數(shù)據處理。前兩個階段在Flash動畫制作軟件上完成，第三階段在VisualStudio2005軟件開發(fā)工具上完成，并且使用Ac-cess數(shù)據庫進行數(shù)據的存儲與交換。

2.仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)。在計算機模擬化工原理實驗時，需要通過動態(tài)數(shù)學模型來模擬真實的實驗操作，該模型主要包括實驗指導、素材演示、仿真操作、數(shù)據處理、考題測試、幫助功能等內容。下面以離心泵性能測定為例詳細說明仿真系統(tǒng)的制作過程。在實驗準備階段與實驗開始階段的Flash動畫的制作過程中，考慮到實驗步驟有先后，以及更好地做到人機交互，必須使用專門為Flash腳本開發(fā)的ActionScript語言。如點擊水泵開啟按鈕必須在閥門開啟以后才能啟動，直至水灌滿后，才可以點擊關閉水泵按鈕。為了使實驗更具有真實性，需設置閥門的流量控制，分為10個級別，可以逐漸增大或減小。運用VisualStudio.Net開發(fā)環(huán)境編寫C#程序，可以通過拖動添加組件，并自動生成組件需要的代碼。在制作化工原理實驗模擬課件時，可通過VisualStudio屬性窗口設置各種開發(fā)元素屬性如外觀、名稱等，且屬性窗口中顯示的內容，隨著選擇開發(fā)元素的不同而動態(tài)改變。利用VisualStudi“o工具箱”，可以向應用程序添加標準控件。在設置好窗體和控件后，利用Vi-sualStudio的代碼編輯器編寫程序代碼。在命令窗口中，可以直接輸入并執(zhí)行各種命令，調試應用程序，并通過在即時窗口的命令行中輸入表達式或變量名，可以得到它們的值。編寫程序過程中，難免會遇到一些錯誤，開發(fā)人員需要對應用程序進行調試，查找錯誤的根源，以期達到設計要求。離心泵性能測定實驗涉及到流體流動、水泵運轉、儀表變化、閥門打開或關閉等動作，在仿真系統(tǒng)中通過Flash動畫來實現(xiàn)這些動作的動態(tài)效果，使整個實驗過程表現(xiàn)得更加真實。用Flash中的按鈕實現(xiàn)動畫交互效果，控制整個實驗的操作并對數(shù)據進行采集，同時將數(shù)據傳入C#，由C#對數(shù)據庫進行讀寫操作，然后作出離心泵特性曲線圖。

3.實驗數(shù)據產生及處理?；ぴ韺嶒炦^程中往往要測定溫度、壓強、濃度、流速等數(shù)據，同時必須對這些參數(shù)進行整理和分析，并運用相關的理論公式進行計算，才能達到實驗預期目的?；ぴ韺嶒瀸崪y數(shù)據多，繪圖耗時費力，計算公式復雜，有時甚至需要進行迭代計算，借助計算機輔助程序可圓滿解決這些問題。在仿真軟件中，通過C#語言設計數(shù)據處理程序。根據各化工單元操作理論建立數(shù)學模型，使仿真數(shù)據在實際操作的數(shù)據范圍內隨機產生，以保證每個學生在進行仿真實驗時即使初始條件相同，也不會得到完全相同的實驗結果，更接近真實操作狀況。試驗完成后，點擊“記錄數(shù)據”按鈕，計算機會自動記錄數(shù)據，并在后臺進行數(shù)據傳遞，然后根據預先輸入的計算公式進行數(shù)據處理。數(shù)據處理后被保存到Access數(shù)據庫中，再通過調用，將數(shù)據輸出在DataGridView進行顯示，或據此數(shù)據繪制實驗曲線。

二、操作過程及功能概述

主界面使用VisualStudioC#中的窗體，通過添加菜單欄來控制試驗的選擇。其特點是方便、簡單易用，更重要的是為今后仿真系統(tǒng)的逐步完善提供了空間。首先水泵的開關按鈕是不可用的，必須在打開閥門以后，才能啟動水泵。當水泵與閥門同時啟動后，便開始灌水，在這期間禁用系統(tǒng)中所有的按鈕。待灌水過程結束，先關閥門再關水泵。點擊“開始實驗”按鈕，可以開啟下一個界面繼續(xù)實驗。先打開水泵，然后打開閥門，通過閥門調節(jié)流量級別，儀表數(shù)值會隨之變化。點擊“記錄數(shù)據”按鈕，將儀表的數(shù)值記錄在數(shù)據庫中。當數(shù)據記錄完畢，點擊“查看數(shù)據”按鈕，屏幕上顯示10組數(shù)據以及由公式計算得出的“揚程”、“有效功率”、“效率”數(shù)值。點擊“繪圖”按鈕，可直接繪制出H-Q、P-Q及η-Q三條特性曲線。無論是實驗結束還是中途關閉實驗窗體，都將出現(xiàn)一個對話框以提示實驗者“是否保存當前數(shù)據？”操作者可根據提示對實驗數(shù)據進行取舍。

集合Flash動畫和C#語言優(yōu)點開發(fā)的化工原理實驗仿真系統(tǒng)，具有界面直觀、操作簡單、支持人機交互、占用空間小等特點，能顯著提高化工原理實驗教學的效果，減少實驗設備投資和損壞，降低實驗投入成本，避免實驗事故的發(fā)生。計算機輔助教學，特別是計算機仿真實驗在化工教學過程中的應用，使學生接觸了一種全新的實驗手段，激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，使學生創(chuàng)新意識得到培養(yǎng)，從而提高了整體教學質量。

第二篇：中南大學化工原理仿真實驗報告

化工原理計算機仿真實驗

班級：化學工程與工藝1102班

姓名：王翔

學號：1505110321

日期：2014年1月1日

本套軟件系統(tǒng)包括8個單元仿真實驗：

實驗一 離心泵性能的測試

實驗二 管道阻力實驗

實驗三 傳熱實驗

實驗四 吸收實驗

實驗五 流體流動形態(tài)的觀測

實驗六 柏努利方程實驗

實驗七 干燥實驗

實驗八 精餾實驗

以下是實驗模擬觀測過程和計算機生成的實驗報告。

圖1 離心泵性能的測試 觀察氣蝕現(xiàn)象（1）

圖2 離心泵性能的測試 觀察氣蝕現(xiàn)象（2）

圖3 離心泵性能的測試 離心泵特性曲線測定實驗報告（1）

圖4 離心泵性能的測試 離心泵特性曲線測定實驗報告（2）

圖5 離心泵性能的測試 離心泵特性曲線測定實驗報告（3）

圖6 離心泵性能的測試 離心泵特性曲線測定實驗報告（4）

圖7 管道阻力的測定實驗報告（1）

圖8 管道阻力的測定實驗報告（2）

圖9 管道阻力的測定實驗報告（3）

圖10 傳熱實驗

圖11 傳熱實驗報告（1）

圖12 傳熱實驗報告（2）

圖13 傳熱實驗報告（3）

圖14 傳熱實驗報告（4）

圖15 吸收實驗 觀察液泛現(xiàn)象

圖16 吸收實驗報告

圖17 液體流動形態(tài)的觀測 觀察滯留形態(tài)

圖18 液體流動形態(tài)的觀測實驗報告

圖19 柏努利方程實驗 觀察測壓孔與水流方向方位角與水位變化（1）

圖20 柏努利方程實驗 觀察測壓孔與水流方向方位角與水位變化（2）

圖21 干燥實驗報告（1）

圖22 干燥實驗報告（2）

圖23 干燥實驗報告（3）

圖24 干燥實驗報告（4）

圖25 精餾實驗 動態(tài)平衡調整

圖26 精餾實驗報告（1）

圖27 精餾實驗報告（2）

第三篇：化工原理基于flash仿真實驗的研究

前言

據了解，目前國內好多高校都根據自身的教學需求建立了仿真實驗室。典型的有：中國科技大學在仿真實驗室的建設和使用方面形成的如物理實驗仿真實驗軟件，廣播電視大學物理仿真實驗、幾何光學設計實驗平臺、大學物理仿真實驗遠程教學系統(tǒng)，同濟大學建筑學院的可以對建筑景觀、結構進行仿真的仿真顯示實驗室等，化工原理仿真實驗現(xiàn)在也有許多高校建立了仿真實驗系統(tǒng)，如天津大學化工原理仿真實驗，浙江大學化工原理仿真實驗。

化工原理仿真實驗通過利用計算機圖形技術在顯示器屏幕上創(chuàng)建一個虛擬的化工原理實驗裝置環(huán)境，通過計算機的輸人設備（鼠標或鍵盤）來表達對實驗裝置的操作過程，再借助于實驗裝置的數(shù)學模型和計算機的數(shù)值計算能力來模擬實驗裝置各種參數(shù)在操作過程的變化，構成了一個有效的仿真實驗系統(tǒng)。學習者通過仿真系統(tǒng)的操作，可以對實驗過程獲得直接的感性體驗，尤其對實驗步驟和操作程序產生深刻的印象。本次設計以flash軟件為平臺,對新購置的化工原理實驗裝置，進行實驗裝置流程認識、實驗操作步驟等內容進行動畫設計與仿真模擬,為化工原理實驗這一實踐教學環(huán)節(jié)提供輔助教學，以提高實驗教學效果與效率?；趂lash平臺仿真的實驗項目有:離心泵性能測定實驗、流體阻力實驗、傳熱綜合實驗。

總論

1.1仿真實驗的概述

1.1.1　仿真實驗的定義

關于“仿真實驗”的概念，人們往往從不同層面給予了不同的定義和表述。

從技術層面上看，仿真實驗可以表述為：在計算機系統(tǒng)中采用仿真技術、數(shù)字建模技術和多媒體技術實現(xiàn)的各種仿真環(huán)境的軟件，實驗者可以像在真實環(huán)境中一樣完成各種指定的實驗項目，所取得的效果也等價甚至優(yōu)于在真實環(huán)境中所取得的效果。

從功能角度來看，仿真實驗是一個創(chuàng)造和引導模擬實驗的交互環(huán)境，也就是實驗場所。它可以輔助、部分替代傳統(tǒng)實驗各操作環(huán)節(jié)的相關操作環(huán)境。以上的解釋和定義分別從不同側面揭示了仿真實驗的內涵，為我們更好的把握仿真實驗的定義提供了依據。所謂“仿真實驗”，是相對于真實實驗而存在的，兩者的主要差別在于：實驗過程中所觸及的對象與事物是否真實。在真實實驗中所采用的實驗工具、實驗對象都是以實物形態(tài)出現(xiàn)的；而在仿真實驗中，不存在實物形態(tài)的實驗工具與實驗對象，實驗過程主要是對虛擬的實驗儀器及設備進行操作。

以技能訓練為主的實驗教學中，相應的輔助軟件卻甚少。而仿真實驗軟件正是屬于技能領域學習軟件。應用于教學的仿真實驗軟件是以教學理論、計算機技術等為基礎，采用面向對象的思想構建的、能實時操作的、非實在的實驗空間。在這個環(huán)境中，學生可以像在真實環(huán)境中一樣來完成各種實驗項目，其本質是由計算機模擬實現(xiàn)的一個過程，提供一個虛擬的實驗環(huán)境。

隨著現(xiàn)代教育技術的發(fā)展，仿真實驗已經成為計算機輔助教學的一個新的發(fā)展方向，它除了具備計算機輔助教學軟件的一般特點之外，主要還有以下特征：

?仿真性

仿真實驗中的實驗環(huán)境和實驗儀器具有高度的真實感，學生在計算機上進行操作如同置身于真實的實驗環(huán)境，對真實的實驗儀器進行操作。

?交互性

仿真實驗使實驗變成學生與計算機的雙向交流，學生利用鼠標或鍵盤可以自己對儀器進行操作，自由選擇實驗內容和實驗進程等，可以極大地調動學生的學習積極性。

?開放性、經濟性、靈活性

仿真實驗易于擴充維護，操作方便，可以隨時開放，反復實踐。能有效降低實驗儀器的耗費量，避免設備的重復購置，提高辦學效率。而且仿真實驗靈活方便，可移植，便于實現(xiàn)資源共享。

1.1.2　仿真實驗的分類

根據仿真實驗的功能來分：

演示型仿真實驗

演示型仿真實驗是對實驗現(xiàn)象的演示。作為實驗者，只能從觀眾的角度觀察實驗。設計演示型實驗可采取多種方法，許多教學軟件都采用這種方式。也可用Flash或其它多媒體軟件制作動畫、３Ｄ模型進行演示。這種演示型實驗沒有動手的體驗，因此缺乏真實感。目前許多高校物理實驗網站中都采用的這種演示型實驗軟件來輔助實驗教學，主要用于實驗課前預習。

操作型仿真實驗

在操作型仿真實驗中，實驗者能夠控制、參與實驗，是實驗的主導者。它需要和用戶交互來完成具體實驗操作，交互性是操作型仿真實驗的一個重要的特點。因此，操作型仿真實驗也可稱為交互式仿真實驗。使用者能對其中的仿真儀器進行相應的操作，并實時顯示實驗現(xiàn)象與結果。操作型實驗的制作方法就要復雜一些，對于實驗操作過程的仿真，必須考慮在特定的事件發(fā)生時，如何調出相應的事件、如何觸發(fā)和如何實現(xiàn)等問題。

1.2　文獻綜述

flash仿真實驗的特點

flash仿真實驗是根據教學目標而設計、表現(xiàn)特定教學內容、反映特殊教學策略的教學軟件。它可以用來存儲、傳遞和處理教學信息，能讓學生進行交互操作并對學生的學習情況做出反饋。Flash具有強大的動畫編輯功能，這使得設計者可以隨心所欲地設計出高品質的動畫。Flash把動畫、聲效、交互方式融合在一起，排版容易，界面美觀。Flash生成的動畫文件占地小，消耗資源少，播放方便，利于傳輸。

仿真教學是以仿真技術為基礎、用實時運行的動態(tài)數(shù)學模型代替真實裝置進行教學的一種嶄新的教學理念?；し抡婕夹g是指過程系統(tǒng)的數(shù)字仿真,以起初的物體或系統(tǒng)規(guī)律為依據建立數(shù)學模型,在計算機上建立虛擬的操作環(huán)境,控制原理、手段、界面和操作場景都和現(xiàn)代化工生產實時控制極為相似.任何一種化工產品的生產過程都是由若干個單元操作及化學反應過程組合而成的，所以單元操作時化工類及相關專業(yè)人員必須具備的基礎知識，它也是《化工原理》課程的主要內容。平時教師教課，使用粉筆，黑板和教師的語言來表達相當費時費力的。采用flash制作的化工原理仿真實驗可以直觀生動的表達單元操作澀北的內部結構和操作過程，演示豐富的實驗現(xiàn)象，使得《化工原理》的教學達到事半功倍的效果?；ぴ矸抡鎸嶒炦\行過程可以控制其實際的過程，能過按教師的教學節(jié)奏和進行程序。對一些疑難問題，可以隨時返回到相關的知識點重復講解，因此化工原理仿真實驗有良好的交互性。

flash仿真實驗可以解決一些在實際操作中可直觀形象地表達教學主題，教師可以將平時講課中很難甚至根本無法畫出的各種儀器的立體圖形展示出來，可以使得學習者在實驗前對實驗裝置和實驗操作和流程有一定基礎的了解，可激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的能力和提高學生素質，可以優(yōu)化教學過程，使教學起到事半功倍的效果。

flash仿真實驗的產生和發(fā)展方向

20世紀中葉以來，以計算機信息科學技術、生命科學、空間科學、材料科學等為代表的新的科學技術革命，極大地加速了科學技術的發(fā)展和各學科之間的相互交叉與滲透，新的綜合化趨勢已成為科學發(fā)展的主流。學校培養(yǎng)人才的思路必然要適應這些變化，課程體系、教學內容、教學方法及手段必須由封閉型向開放型轉變，更主要的是要培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析和解決實際問題的能力，特別是與科學技術發(fā)展相適應的綜合能力。

許多高校也開始結合計算機技術通過FLASH軟件以及一些輔助軟件，例如CAD，作出動畫效果，這樣實驗者就可以像在真實環(huán)境中一樣完成各種預定的實驗項目，所取得的學習或訓練等值于甚至優(yōu)于在真實環(huán)境中取得的效果對于一些仿真實驗就應運而生了。據了解，目前國內好多高校都根據自身的教學需求建立了仿真實驗室。典型的有：中國科技大學在仿真實驗室的建設和使用方面形成的如物理實驗仿真實驗軟件，廣播電視大學物理仿真實驗、幾何光學設計實驗平臺、大學物理仿真實驗遠程教學系統(tǒng)，同濟大學建筑學院的可以對建筑景觀、結構進行仿真的仿真顯示實驗室等，化工原理仿真實驗現(xiàn)在也有許多高校建立了仿真實驗系統(tǒng)，如天津大學化工原理仿真實驗，浙江大學化工原理仿真實驗。

1.3

flash的概述

1.3.1

flash

8.0的功能簡介

Flash8.0是美國Macromedia公司出品的基于矢量圖形的交互式多媒體創(chuàng)作的軟件，設計人員和開發(fā)人員可使用它來創(chuàng)建演示文稿、應用程序和其它允Flash

許用戶交互的內容。Flash

可以包含簡單的動畫、視頻內容、復雜演示文稿和應用程序以及介于它們之間的任何內容。Flash的前身是Future

Wave公司的Future

Splash，是世界上第一個商用的二維矢量動畫軟件，用于設計和編輯Flash文檔。Future

Splash只是由簡單的工具和時間線組成。Macromedia

Flash是美國Macromedia公司開發(fā)的一種二維動畫軟件，首次引入了庫的概念。通常，使用

Flash

創(chuàng)作的各個內容單元稱為應用程序，即使它們可能只是很簡單的動畫。您也可以通過添加圖片、聲音、視頻和特殊效果，構建包含豐富媒體的Flash

應用程序。Flash

包含了許多種功能，如預置的拖放用戶界面組件，可以輕松地將

ActionScript

添加到文檔的內置行為，以及可以添加到媒體對象的特殊效果。這些功能使

Flash

不僅功能強大，而且易于使用。完成Flash

文檔的創(chuàng)作后，可以使用“文件“>“發(fā)布“命令發(fā)布它。這會創(chuàng)建文件的一個壓縮版本，其擴展名為

.swf

(SWF)。然后，就可以使用

Flash

Player

在Web

瀏覽器中播放

SWF

文件，或者將其作為獨立的應用程序進行播放。

1.3.2

flash

8.0工具的優(yōu)點

Flash

8.0不僅是很好的矢量動畫制作軟件，而且也是很好的繪圖軟件。用它設計仿真實驗有以下幾大優(yōu)勢：

可以使圖形任意變形，如繪制一直線后，可輕而易舉地變形出各種曲線，繪制矩形或圓形可變形得到各種封閉圖形；

可以任意截取圖形部分加以利用，如要利用一段弧線，只要在圓上畫一條線，然后選取弧線就可將相應弧線單獨離開使用；

flash

8.0的色彩管理模式強大，可進行任意色彩組合，繪出的畫面絢麗多彩；

可以配上悅耳動聽的同步音樂，flash

8.0

還支持MP3數(shù)據流式音頻文件；

flash

8.0的變形特效可讓你輕易做到字體變形、圖形變形；透明度特效可讓你利用圖形透明度的改變，輕松制作出淡出淡入得效果；遮罩特效可創(chuàng)造通過一般的方法很難創(chuàng)建的圖形對象；

在制作動畫時可以用

ActionScript

加入腳本，對動畫實現(xiàn)交互和精確的控制。

對HTML文本中內嵌圖像和swf（swf中的獨立swf）的支持。

基于屏幕的可視開發(fā)環(huán)境、可視編程環(huán)境、數(shù)據綁定、Web

服務和

XML的預建數(shù)據連接器、項目管理功能源代碼控制系統(tǒng)等.2

化工基礎仿真實驗制作

根據各個仿真實驗的不同，在模塊上有些不同，但是在主體設計上思想一般相同，其設計思想如下：

1.實驗分析

了解各個實驗的流程，分析每個實驗的每個部件。

2.用CAD軟件制作出大概圖形框架.3.用photoshop軟件把各個部件做出相應的圖像和顏色

各個部件最好用不同的圖層，這樣有不合適的地方更改時好改。

4.用flash軟件制作動畫

各部件最好能以單獨的文件存在。以便在圖庫或共享圖庫打開時，能減少等待時間和作品里各圖之間的相互影響。

把制作的各個部件每個占用一個圖層，便于修改，把各個作品按實驗要求在場景中擺好，注意層的上下位置的問題，下面的圖層所有的圖在層的最前面。

5.當完成各種布局后，進行測試，可以直接測試（按enter鍵），可以以執(zhí)行文件測試（ctrl+enter），建議以后中方式進行測試，后一種測試交互操作，效果更好。如果發(fā)現(xiàn)有錯誤，回到文件，進行修改，直到滿意為止，然后可以以各種不同的文件發(fā)布。

以流體阻力實驗的仿真制作過程為例，說明基于flash仿真的實現(xiàn)步驟

2.1　流體阻力實驗裝置

實驗室的裝置圖如下：

圖1

實驗裝置圖

2.2

CAD制作流體阻力的框架圖

Flash仿真實驗制作分為兩大部分:制作主圖部分和制作動畫部分。制圖部分我們用AutoCAD

2007

軟件和photoshop

cs2

軟件工作制作主圖，制作動畫部分用flash

8.0軟件制作動畫。

2.2.1

AutoCAD

2007的界面組成雙擊Auto2007

CAD的圖標就可以啟動AutoCAD

2007，圖2

Auto2007

CAD的進入界面

其工作界面如圖所示。

1.標題欄

2.下拉菜單

3.工具欄

4.狀態(tài)欄

5.命令窗口

6.繪圖區(qū)

7.坐標系及其圖標

圖3

Auto2007

CAD

工作界面

2.2.2

繪圖命令

在進入AutoCAD

2007

窗口后，AutoCAD

2007的繪制命令以默認的方式在屏幕左側顯示出來，如圖所示。下面介紹工具欄中常用的按鈕。

圖4

Auto2007

CAD

繪圖命令

1.直線的繪制

2.圓的繪制

3.圓弧的繪制

4.多段線

5.樣條曲線

6.矩形

7.正多邊形

8.剖面線

9.文本

2.2.3

修改命令

在進入AutoCAD

2007

窗口后，AutoCAD

2007的繪制命令以默認的方式在屏幕左側顯示出來，如圖所示。下面介紹工具欄中常用的按鈕。

圖5

Auto2007

CAD

修改命令

1.刪除

2.復制

3.鏡像

4.偏移

5.陣列

6.移動對象命令

7.旋轉

8.比例縮放

9.拉伸

10.拉長

11.修建命令

12.延伸

13.打斷

14.合并

15.倒角

16.圓角

17.炸開命令

2.2.4

AutoCAD

2007制作實驗整體儀器的框架

有些實驗的部件很多，小部件很密，需要用

AutoCAD

2007來把整體的框架顯現(xiàn)出來，這樣使得下一步用photoshop作圖時部件的大小和位置都很合適，如阻力實驗，圖如下：

圖6

局部阻力的CAD框架

2.2.5

把CAD圖轉化為位做出圖的圖（.bmp）格式

因為在下一步進行圖形的涂色或是別的情況，photoshop還有flash都打不開CAD圖本身的*.Dwg格式，必須把它轉化為位圖格式，操作方法為在CAD軟件的“文件”菜單欄里選擇“輸出”命令選擇位圖.Bmp格式，如圖所示：

圖7

把CAD圖轉化為位做出圖的圖

2.3

用photoshop制作每個部件的圖和相應的顏色

2.3.1

直管的繪制

直管想要有立體感，就必須把顏色弄為漸變。操作步驟如下：

1.在新建的畫布上用矩形選擇工具畫出一個矩形框；

2.選定相應的顏色，一般直管都是銀灰色，選擇漸變工具如下圖：

圖8

漸變操作

選定合適的漸變效果后，我們就可以做出如下圖的效果。

圖9

直管

如果對顏色還是覺得不合適，可以通過“調整色階”來確定出你想要的效果。

2.3.2

U型管的繪制

在photoshop

cs2

里不會直接繪制U型管，需要從AutoCAD

2007

里做好U型管，然后在photoshop

cs2

進行修改成我們想要的圖片*.Jpg的格式。做出的效果如下圖所示：

圖10

U型管

2.3.3水箱的繪制

水箱的繪制有兩種畫法，第一種是需要從AutoCAD

2007

里做好U型管，然后在photoshop

cs2

進行修改成我們想要的圖片*.Jpg的格式；第二種就是直接在photoshop

cs2

里繪制，繪制出框架，然后涂上你想要的顏色。下圖就是后一種方法做出的效果。

圖11

水箱

2.3.4

流量計的繪制

根據實物圖的樣子，用photoshop

把儀表的圖像繪出來。

下圖所示；

圖12

流量計

2.3.5

儀表框的繪制

根據實物圖的樣子，用photoshop

把儀表的圖像繪出來。

下圖所示；

圖13

儀表框

收集網絡上做的較好的素材

比如離心泵的素材；

圖14

離心泵

還有真空表；

圖15

真空表

各個圖層拼合圖像

每個部件作為一個圖層，就想一張透明的玻璃那樣，把所有的部件的各個圖層來拼合出想要的圖像。

圖16

多圖層合成圖像

最后拼合出基本成型的主圖，例如流體阻力圖：

圖17

流體阻力基本成型圖

插入背景圖片

在原有的基本主圖上添加背景圖片會使圖像更具有立體感，更逼真。

例如阻力實驗的主圖插入背景后如下圖：

圖18

流體阻力完整圖

2.4

用flash制作仿真動畫

2.4.1手指指示動畫的制做

1.手工繪制一只手，存為圖形；

2.創(chuàng)建第一個關鍵幀，把手放到一個位置；

3.創(chuàng)建第二個關鍵幀，把手放在指定的位置；

4.創(chuàng)建第三個關鍵幀，把手的位置放到一個關鍵幀的位置；

5.在每兩個關鍵幀之間創(chuàng)建補間動畫。

圖19

手動畫的制作

2.4.2

箭頭動畫制作

箭頭動畫在流程演示里很重要的角色。

1.根據實驗確定液體或是氣體的流向，順著管道使箭頭移動；

2.先在起點把箭頭的關鍵幀上，在轉彎處插上關鍵幀；

3.通過任意變形工具把箭頭旋轉相應的方向，重復上一步；

4.在關鍵幀之間創(chuàng)建補間動畫。

圖20

箭頭動畫的制作

2.4.3閥門的動畫的制作

1.創(chuàng)建第一個關鍵幀，把閥門狀態(tài)顯示為關閉狀態(tài)；

2.創(chuàng)建第二個關鍵幀，把閥門狀態(tài)顯示為打開狀態(tài)；

3.創(chuàng)建補間動畫，在補間動畫設置參數(shù)，設置為下圖所示的參數(shù)：

圖21

閥門動畫制作的屬性

真空表指針轉動的動畫也和閥門的制作方法一樣。

2.4.4

文字的輸入

首先新建一個新的圖層，這個圖層只作為文字的圖層。用【文本工具】可以直接輸入文字，在【文本工具】的【屬性】面板中可以改變文字的字體、大小、顏色、排列方式等屬性，十分方便。

文本工具的使用方法：在工具箱中選擇

【文本工具】，將鼠標指針移至舞臺，鼠標指針變成十字形，按住鼠標左鍵并拖動就會插入文本框，此時光標開始閃爍，表明可以輸入文字了，即可在文本框中輸入文字。

文本輸入完成后，可以對其進行設置。在Flash

8.0

中可以很方便地調整文本的屬性。通過【文本工具】的【屬性】面板進行設置，可以改變文字的字體、大小、顏色、樣式、對齊方式、字體呈現(xiàn)方式、改變文本方向、字符位置編輯格式選項、自動調整字距等。可以在輸入文本前進行預設，也可以在輸入文本后選擇需要設置的文本進行設置。

創(chuàng)建一個關鍵幀，這個幀上寫上文字，就能實現(xiàn)文字動畫，如果想取消文字，在取消的位置幀上插入空白關鍵幀即可實驗。

2.4.5

多圖成的繪制

對象較多的時候，需要在多個圖層中來制作。圖層就像一種透明的玻璃，具有便于重疊和管理對象的功能。利用圖層的這些特性，能夠單獨改變或移動不同圖層中的對象。利用圖層可以更好地組織課件中的對象，另外，在制作動畫元件時，將不同的元件放在不同的圖層上，會便于對元件進行管理和編輯。在圖層上繪制和編輯對象時，不會影響其他圖層上的對象。在舞臺上沒有內容的區(qū)域，可以透過該圖層看到下面的圖層。創(chuàng)建Flash

文檔后，時間軸中會出現(xiàn)一個圖層。在制作動畫的過程中，可以根據需要命名圖層、插入圖層和刪除圖層。

2.4.6

動畫的實現(xiàn)

把一個部件放一個圖層，整個動畫由很多圖層組成，就是上一步說說的多圖成繪制。把由photoshop做好的圖形放在flash的最下面一層依次放好每一層，每一層上的控制的部件互不干擾，在各自的幀時做不同的變化，結合上面的方法，我們就能作出完整的動畫模式了，結合下圖過濾實驗實例：

t

圖22

動畫的實現(xiàn)

2.4.7聲音的導入

在flash動畫時如果沒有聲音，會使課件缺少吸引力。如果能將一些聲音（聲效、背景音樂、解說詞等）添加到制作的課件中，將會使課件更加豐富多彩和具有感染力。導入聲音的方法，類似于導入位圖的方法，選擇【文件】中的【導入】，后點擊【導入到舞臺】，彈出【導入】對話框，在對話框中選擇要導入的聲音文件，單擊【打開】按鈕，會出現(xiàn)聲音文件的導入進度條，進度完成后，聲音文件就會被導入Flash

文檔中并存放在庫中。

聲音文件導入后存放在庫中，將其從【庫】面板中拖放到舞臺中就可以進行編輯了。編輯聲音的方法如下：

選擇要插入聲音文件的幀，從【庫】面板中拖放到舞臺，聲音就會出現(xiàn)在時間軸中，延續(xù)幀使聲音的波形在時間軸顯示完整，在聲音的【屬性】面板的【同步】下拉列表框中選擇“數(shù)據流”選項，單擊【屬性】面板的【編輯】按鈕，打開【編輯封套】對話框，單擊【編輯封套】對話框中的“縮小”按鈕，使聲音完全顯示出來，拖動“開始時間”和“停止時間”控件，改變聲音的起始點和終止點。上下拖動聲道的封套手柄來改變對應的聲道音量。編輯完成后，單擊【開始播放】按鈕測試編輯后的效果。

或是點擊ctrl+R將錄制的聲音導入，導入后，該文件自動在庫中形成一個聲音文件，修改其屬性，將其設置為MP3，調節(jié)取樣頻率，在過程中可以通過試聽。

圖23

聲音的導入

2.4.8文件的導出與發(fā)布

在flash8.0的動畫中，任何一幀都是由眾多圖層組成的影像。單幀的影像可以導出正單一的矢量圖形文件或是其他文件，其中矢量圖形可以繼續(xù)由flash8.0或是其他繪圖軟件進行編輯，以下是在flash8.0中導出影像文件的類型，包括下列12種格式：

1.Windows

Metafile(.wmf)

2.Flash

Player(.swf)

3.Generator

Template(.swf)

4.FutureSplash

Player(.spl)

5.Enhanced

Metafile(.emf)

6.EPS

3.0(.eps)

7.Abode

Illustrator(.ai)

8.AutoCAD

DXF(.dxf)

9.Bitmap(.bmp)

10.JPEG

Image(.jpg)

11.GIF

Image(.gif)

12.PNG(.png)

圖24

文件的導出與發(fā)布

2.4.9

最終flash做出的結果

圖25

最后的flash結果

3.各實驗步驟簡述

3.1

真空過濾實驗

3.1.1

實驗流程演示

在實驗流程的flash演示部分，通過箭頭的移動，來指示儀器內物質流動。在本演示過程中，當箭頭到達重要零部件時，他的名字就會顯示在旁邊，幫助認識儀器，認識結束后，箭頭的流動數(shù)量增加，并形成循環(huán)播放系統(tǒng)。

3.1.2操作步驟演示

打開操作演示后，可以聽到指導聲音，動畫開始，進入實質操作階段，在每一步的開始都有指導聲音和形象的動畫演示來提示正確的操作，并在每個操作步驟執(zhí)行后，將實驗現(xiàn)象通過動態(tài)模擬演示出來。下面將依次實驗步驟；

1.系統(tǒng)接上電源，啟動電動攪拌器，待槽內漿液攪拌均勻，將過濾漏斗按

流程圖所示安裝好，固定漿槽內。

2.打開放空閥，關閉旋塞及放液閥。

3.啟動真空泵，用放空閥及時調節(jié)系統(tǒng)內的真空度，使真空度的讀書稍大于指定值，然后打開旋塞進行抽濾。此后應注意觀察真空表的讀數(shù)應恒定于指定值。當計量瓶濾液達到100ml，刻度時按表針計時，并立即關閉真空旋塞。

4.把放空閥全開，關閉真空泵，打開旋塞，利用系統(tǒng)內的大氣壓和液位高度差把吸附在過濾介質上的濾餅壓會槽內，放出計量瓶內的旋塞并倒會槽內，以保證濾漿度恒定。卸下過濾漏斗洗凈待用。

5.改變真空度重復上述實驗。

6.攪拌實驗，改變電機轉速，用測速器測量轉速。

3.2

流體阻力實驗

3.2.1

實驗流程演示

在實驗流程的flash演示部分，通過箭頭的移動，來指示儀器內物質流動。在本演示過程中，當箭頭到達重要零部件時，他的名字就會顯示在旁邊，幫助認識儀器，認識結束后，箭頭的流動數(shù)量增加，并形成循環(huán)播放系統(tǒng)。

3.2.2操作步驟演示

打開操作演示后，可以聽到指導聲音，動畫開始，進入實質操作階段，在每一步的開始都有指導聲音和形象的動畫演示來提示正確的操作，并在每個操作步驟執(zhí)行后，將實驗現(xiàn)象通過動態(tài)模擬演示出來。下面將依次實驗步驟；

1.向水箱里填滿水；

2.開啟電源，使儀表預熱10至15分鐘，調好數(shù)字表的零點，然后啟動泵進行實驗。

3.打開流量調節(jié)閥進行光滑管阻力測定：

（1）全開光滑管閥，關閉粗糙管閥，關閉局部阻力管，打開光滑管測壓閥，關閉其他測壓閥；

（2）調節(jié)流量調節(jié)閥，使流量達預訂值，小流量計要關閉，觀察測壓儀和流量儀，在其穩(wěn)定后讀取數(shù)值；

（3）改變調節(jié)閥開度，使流量達預訂值，測取約15組數(shù)據，當流量在100L/h，開啟小轉子流量調節(jié)閥。關閉流量調節(jié)，進行數(shù)據測定。

4.粗糙管阻力測定：

（1）全開粗糙管閥，關閉光滑管閥，關閉局部阻力管，打開粗糙管測壓閥，關閉其他測壓閥；

（2）調節(jié)流量調節(jié)閥，使流量達預訂值，小流量計要關閉，觀察測壓儀和流量儀，在其穩(wěn)定后讀取數(shù)值；

（3）改變調節(jié)閥開度，使流量達預訂值，測取約15組數(shù)據，當流量在100L/h，開啟小轉子流量調節(jié)閥。關閉流量調節(jié)，進行數(shù)據測定。

5.局部阻力測定；

關閉光滑管閥，光滑管測壓閥，全開或半開局部阻力閥，調節(jié)流量至預訂值，開啟遠端測壓閥，測量遠端壓差，之后關閉遠端測壓閥，開啟近端測壓閥，測量近端壓差，改變流量，測取5至6組數(shù)據；

6.待數(shù)據測量完畢，關閉流量調節(jié)閥，停泵

7.測取水溫，實驗完畢。

3.3

離心泵性能測定實驗

3.3.1

實驗流程演示

在實驗流程的flash演示部分，通過箭頭的移動，來指示儀器內物質流動。在本演示過程中，當箭頭到達重要零部件時，他的名字就會顯示在旁邊，幫助認識儀器，認識結束后，箭頭的流動數(shù)量增加，并形成循環(huán)播放系統(tǒng)。

3.3.2操作步驟演示

1.向水箱內注滿水，檢查流量調節(jié)閥、壓力表及真空表的開關是否關閉；

2.啟動試驗裝置總電源，啟動離心泵，緩慢打開流量調節(jié)閥至全開，代系統(tǒng)內流體穩(wěn)定，打開壓力表和真空表的開關；

3.根據流量的最大量程范圍，確定流量分布點，約15個分布點；

4.在每一個流量控制點下，系統(tǒng)穩(wěn)定后記錄流量、壓力表、真空表，功率表的讀數(shù)及流量溫度；

5.試驗結束，關閉流量調節(jié)閥，停泵，切斷電源。

.4總結

通過本次flash仿真實驗的制作，在和同組同學的認真努力下和團結合作下，我們完成了化工原理仿真實驗的動畫制作。經過測定，其性能穩(wěn)定，界面直觀，操作簡便。

在比較其他院校的模擬仿真實驗后，笨軟件在實驗過程的交互操作，美工方面有具有明顯的優(yōu)勢，能夠給人形象的感覺，讓學生在使用后，對實驗會有初步了解，還有其正確的方法。

本次設計從2011年4月開始，到同年6月結束在這段時間里，我不但鞏固了化工原理的認識，而且更進一步的強化了自己的計算機技術，學會了很多有用的軟件，如CAD，還有flash，還有photoshop等。

由于水平有限，本次軟件制作過程中仍然有許多不盡人意的地方，好多還需要多多改進，很多部分雖然多出查閱資料，還有網上請教高手，但是還是不能找多實現(xiàn)的方法。希望在將來的改進中能使得仿真實驗更像實驗的那樣。

總的來說該軟件適用于化工類學生和其他科學類化學基礎的本科生，通過使用該軟件，可使學生在進入實驗室之前基本掌握化工基礎的基本內容和基本原理及基本操作方法，以便為下一步的實際操作中打下堅實的基礎。

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薛焱.中文版AutoCAD

2009基礎教程[M]北京：清華大學出版社，2008（3）.[16]李艷萍.Flash動畫設計基礎與應用[M]北京：人民郵電出版社，2009（7）.致謝

本論文及flash仿真實驗的制作經歷了三個月的努力終于完成了，在畢業(yè)設計的三個月中，指導老師衛(wèi)靜莉老師給予我很大的幫助。如果沒有衛(wèi)老師對我的悉心指導，我或許會走很多彎路，也許完不成既定的任務。在此，我向衛(wèi)靜莉老師表達我最誠摯的謝意和衷心的祝福!

同時，還要感謝所有課題組同學李征在制作flash時給予我的幫助與合作！在此表示誠摯的謝意!相伴數(shù)載，難忘回憶;同窗情誼，銘記于心。

特別感謝我的父母和家人，正是他們無私的付出與支持使我順利完成學業(yè)，愛重如山，感激之情，難以言表!

由于時間倉促，資料缺乏，加上水平有限，制作的flash仿真化工基礎實驗難免存在不足，望各位老師批評指正，謝謝。

第四篇：化工原理論文

化工原理仿真實驗在教學實踐中的研究論文 院系：江蘇師范大學科文學院生物化學系

姓名：周紅霞

班級：10生物

學號：108316130

摘要:采用圖形軟件及動畫設計軟件共同開發(fā)的化工原理仿真實驗系統(tǒng)以其耗時短，成本低，條件多樣化的優(yōu)點已成為一種發(fā)展趨勢。本文重點闡述仿真實驗的內容、優(yōu)點及實踐意義。關鍵詞:化工原理實驗 仿真實驗

正文：隨著時代的發(fā)展和科學技術的進步,傳統(tǒng)的教學思想、教學方法、教學手段等都面臨著前所未有的挑戰(zhàn),特別是計算機、多媒體技術、網絡技術等都已廣泛應用于教學各領域,引發(fā)了教學方法和教學手段的革命。仿真實驗將成為一種發(fā)展趨勢。在這樣的形勢下,化工原理實驗課程傳統(tǒng)的教學方法也在進行著新的嘗試與改革, 化工原理仿真實驗也在化工原理實驗教學中嶄露頭角。目前大學里開設的化工原理實驗課大都采用傳統(tǒng)的分組實驗的形式,由于受到場地和實驗裝置以及課時和師資的限制,很難實現(xiàn)學生個人獨立完成實驗的目的。很多學生只是聽聽老師的講解,看看其他同學做的實驗,然后根據同組的數(shù)據寫出實驗報告,就算做完了一個實驗。通常只是走一個過場,多數(shù)學生并沒有什么實際操作,這種現(xiàn)象非常普遍。引入仿真實驗教學則在很大程度上解決了這個問題。根據我在仿真實驗系統(tǒng)開發(fā)中的體會,下面談點粗淺認識和看法。

江蘇師范大學科文學院

1仿真實驗的內容

仿真一詞譯自英文Simulation ,通常譯作“模擬”,仿真是利用系統(tǒng)模型對真實系統(tǒng)或設想系統(tǒng)的本質和規(guī)律進行研究、分析和實驗的方法?；ぴ韺嶒灲虒W中的仿真實驗則是以真實的實驗原理、實驗現(xiàn)象、實驗過程和實驗數(shù)據為基礎,在計算機上通過動態(tài)數(shù)學模型進行模擬實驗現(xiàn)象,通過互動動畫模擬在現(xiàn)場的真實操作,并產生和真實實驗一樣的操作結果。它主要包括六方面的內容。

1)選擇不同的實驗裝置:化工原理包括八個實驗: ①離心泵性能曲線測定實驗;②流量計曲線標定;③流體流動阻力系數(shù)測定實驗;④換熱實驗;⑤精餾實驗;⑥吸收實驗;⑦干燥實驗;⑧管路特性曲線 這八個實驗基本上包括了化工原理實驗課程的主要內容,是最具有代表性的八個實驗。在仿真軟件中均有設置。

2)實驗指導:與實驗講義相關的內容介紹,包括實驗目的、實驗原理、實驗設備、計算公式、實驗操作以及注意事項等,也均有詳盡的論述。

3)仿真操作:對虛擬裝置進行仿真操作。操作界面直觀、簡潔、友好,使學生讀取數(shù)據方便而不失真實,特別設計局部放大功能,需要讀取數(shù)據的儀表、氣壓計等,都可以放大到最清晰的效果。在實驗操作上,也采用相似的設計,感覺真實而又簡單明了。

4)數(shù)據處理:對實驗操作的結果,進行數(shù)據的記錄、計算、繪制曲線。數(shù)據記錄由軟件或學生自己完成,軟件自動生成記錄表格,數(shù)據處理部分將計算并將結果自動列表,通過連接打印機將實驗報告打印出來。這一部分也可以由學生手動計算。

5)考題測試:通過內置題庫對學生進行測試。仿真實驗的優(yōu)點

仿真實驗與傳統(tǒng)的化工原理實驗相比較,具有以下明顯的優(yōu)點:

1)仿真實驗投資少，維護方便：化工原理實驗裝置一般價格較高,并且占地大,對于學生較多的班級很難做到人均一臺裝置,而仿真實驗由于由每個學生利用仿真實驗軟件在計算機上運行,這就解決了學生多而實驗裝置少的問題。

2)實驗操作簡便，工藝流程形象逼真：化工原理實驗課程對實驗裝置的結構、實驗原理的講解都是在課堂上進行的,既不夠形象、直觀,又呆板;而仿真實驗的計算技術、圖形和圖像技術,可以方便、迅速而形象地再現(xiàn)出教學實驗裝置、實驗過程和結果。這種既具體形象又生動逼真的教學,使學生產生如親臨實驗現(xiàn)場一般的體驗。

3)數(shù)據處理、計算、結果分析自動化：化工原理實驗的數(shù)據處理大多數(shù)是一個繁瑣的過程,學生往往需要一到兩天的時間, 才能完成實驗報告。采用仿真實驗, 記錄實驗數(shù)據后, 數(shù)據處理部分, 計算機可將結果自動列表, 并將數(shù)據在坐標圖上自動描點, 然后準確的回歸并畫出連續(xù)、平滑的曲線, 大大減少了數(shù)據處理所用的時間。

4)仿真實驗軟件極具擴展性由于仿真實驗采用模塊化開發(fā)技術,這樣不僅便于軟件的擴展,而且可以增加新的實驗裝置,教師可根據需要自行增加內容。仿真實驗的運用意義

工原理及實驗是化工學科的重要技術基礎課, 它是化工、輕工、生物工程、制藥工程等專業(yè)的必修課。高?；ぴ韺嶒灲虒W中的仿真實驗一般可分兩種情況進行。第一種情況是學校沒有化工原理實驗裝置,可以利用仿真實驗完全代替真實實驗,模擬實驗操作效果;或者只有一小部分裝置,不能夠滿足學生的實驗需求,可利用仿真實驗彌補缺少的實驗。第二種情況是學校擁有完整的化工原理實驗裝置,但由于學生比較多,教師無法保證每個學生都可以獨立完成實驗,因而在學生上真實實驗裝置實驗之前,先配以仿真實驗進行模擬操作,完成實驗預習,再進行真實實驗,強化教學效果,這二者結合,效果為最好。

當然仿真實驗不可能完全替代真實實驗仿真實驗是對真實實驗的模擬, 與真實的實驗操作環(huán)境還存在一定的差距, 若學生只知道仿真實驗而不知真實實驗, 無異于紙上談兵, 不利于培養(yǎng)學生的動手能力及工程觀念。因此, 仿真實驗不可能完全替代真實實驗, 它是真實實驗的一種有效的補充。

綜上所述,可以清楚看出,仿真實驗引入到化工原理實驗課中,對于提高整體教學效果的作用是非常明顯的。在使用上,雖然仿真實驗不能完全代替真實實驗,但它們之間具有互補性,而且仿真實驗有它自己的優(yōu)勢:首先,利用仿真實驗,可以保證每個學生都能自己動手做實驗,觀察實驗現(xiàn)象,驗證公式、原理定理,提高了學生實際動手能力。同時,對于難做的實驗,學生可以重復進行實驗,而不受時間、場地、安全等實際實驗條件的限制。其次,仿真實驗使理論教學與實驗教學更為緊密地聯(lián)系在一起,既方便了課堂的實驗演示,又增加了課堂內

容。三是減輕了教師對實驗裝置的維護壓力,減少了教師實驗前的準備工作量。四是仿真實驗軟件可直接安裝在現(xiàn)有的網絡教學計算機上,而無需增加硬件投資,同時它和多媒體課件可以資源共享,符合現(xiàn)代多媒體教學的要求。

化工原理實驗仿真教學方法以真實實驗為基礎,吸收和運用了先進的教學思想,利用現(xiàn)代化的教學手段,培養(yǎng)了學生的實際動手能力,將實驗改革引入了新的天地。所以在化工原理實驗教學中開展仿真實驗已經成為化工原理實驗教學改革的新方向。

參考文獻

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第五篇：通信原理仿真

通信原理仿真實驗提綱

1.任意產生一個調制信號，畫出其波形及其頻譜；

2.產生一個余弦載波信號，畫出其波形及其頻譜；

3.分別采用AM（幅度），DSB（雙邊），SSB（單邊）的方式對調

制信號進行調制，畫出已調信號的波形及頻譜；

4.采用適當?shù)姆绞?，分別對3中得到的已調信號進行解調，畫

出解調信號的波形；

5.產生一個高斯白噪聲，疊加在已調信號上，然后進行解調，畫出解調信號的波形；

6.比較4和5中的結果；

7.編寫A律13折線PCM編碼的程序，能夠對任意輸入信號輸

出其PCM編碼；

8.產生一個隨機數(shù)字信號，分別進行ASK，F(xiàn)SK，PSK調制解調，畫出解調前后的波形