化工仿真软件在化学教学中的应用及改进

发布时间：2017-06-28 19:16

  本文关键词：化工仿真软件在化学教学中的应用及改进，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国国民经济中的基础工业之一为化学生产工业。在化工生产过程发生操作意外会引发群体性人身伤亡以及厂房、设备等严重财物损失,同时也造成环境污染等恶性事件,被认为是高危产业。为使得我国国民经济能够向着一个健康地、可持续地、有序地状况发展,必须确保化工企业按照标准流程安全进行生产。化学工业的健康发展需要大量的专业人员进行保障,传统的书本教育的教学模式,很难培养从业人员的危机应变及危机意识,即从业人员很难解释危害发生的时间、原因,及如何有效防范。目前现代大型化工企业基本采用分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)进行化工过程的操作调节,该方法可有效防范事故,减低事故频率。对化工从业人员进行DCS技术的培训可有效提高从业人员的基本素质,安全意识。因而将“化工仿真”融入到教学中,能够培养具有安全意识、按操作规程、流程来进行生产的技术人员,使得化工企业能够进行安全生产、减少资源消耗、节约能源。采用仿真教学软件进行化工教学,是为了提高学生的理论联系实际的能力、强化安全管理、生产的理念,增强学生的动脑、动手的能力,提高学生的实际操作水平。但目前化工仿真教学中,通常只考察稳态的操作,对于非稳态过程的操作和考察较为薄弱,故本文的主要工作包括以下两个方面。(1)利用仿真软件,进行教学应用探讨及相关液位控制系统的参数研究。选取了化工过程中的常见的液位控制过程,即物料输送过程进行教学探讨。搭建了相应的仿真模型,并研究了仿真过程中的采用不同的控制装置对化工过程的调节影响及不同扰动的加入对化工平衡的影响。考虑到化工过程日益复杂,增加了液位控制模型的难度,并设计了相应的反应流程和操作过程的程序。(2)根据新工艺要求,对液位控制仿真软件进行了新的改进。以流体输送单元中液位控制系统为例,通过增加操作过程复杂性,模拟化工反应过程仿真;同时根据化工操作的复杂性、工种要求、及企业生产的需求、对相应的仿真单元操作部分进行了调整与改进,建立了不同过程的液位控制仿真流程。主要研究了输送的过程中液位控制的系统对比、进行程序编写和改进、根据新工艺要求,通过增加陈化液体储罐设备,进行了新的仿真的流程设计。
【关键词】：化学工业 教学 仿真 改进
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ018-4;TP391.9-4;G642
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题的研究背景10-11
• 1.2 课题的研究意义11-13
• 1.3 仿真软件应用于教学的研究现状分析13-15
• 1.4 本文的主要工作15-18
• 第二章 DCS控制系统及仿真技术基础18-22
• 2.1 引言18
• 2.2 DCS控制系统18-19
• 2.3 DCS控制系统的组成及功能19-20
• 2.3.1 工作层面上19
• 2.3.2 DCS的结构19-20
• 2.4 仿真技术概述20
• 2.5 仿真技术的应用20-22
• 第三章 仿真软件的参数设计及教学应用22-34
• 3.1 引言22
• 3.2 应用仿真技术在专业教学中的意义22
• 3.3 采用化工仿真软件进行教学的优势及方法22-27
• 3.5 分析化工仿真实训的操作关键点27-29
• 3.6 化工生产中的流体输送仿真的参数设计29-34
• 3.6.1 化工生产工艺29
• 3.6.2 化工生产过程指标29-30
• 3.6.3 液位控制系统的参数设计30-34
• 第四章 仿真流体输送的双容器系统改进及教学应用34-67
• 4.1 引言34
• 4.2 仿真软件的选择34-35
• 4.3 相互影响双容模型及非相互影响多容模型的对比研究35-40
• 4.3.1 有相互影响的双容建模36-38
• 4.3.2 无相互影响的多容过程38-40
• 4.4 液位控制工艺流程说明40-51
• 4.4.1 本单元控制回路设置研究41-43
• 4.4.2 操作标准仿真曲线43-51
• 4.5 仿真界面设置51-59
• 4.6 对液位控制仿真软件设计的思考59-62
• 4.7 液位控制仿真在教学中应用反思62-65
• 4.8 本章小结65-67
• 第五章 新型流体输送仿真模型的改进67-79
• 5.1 引言67
• 5.2 新型流体输送的设计67-68
• 5.3 新型流体输送的流程设计68-70
• 5.4 流体的测量70-71
• 5.5 仿真模型实现的关键代码71-78
• 5.6 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吕树祥;吕桂明;孙晓华;;化工仿真辅助实习软件开发及教学应用[J];中国轻工教育;2008年03期

  本文关键词：化工仿真软件在化学教学中的应用及改进，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：495029