開放式網上流體力學虛擬實驗室軟件簡介

流體力學課程是機械、材料、土木等專業的一門主干專業基礎課，其理論性和實踐性都很強，它的實驗教學是材料力學課程教學中的一個重要實踐環節。

目前，現實中的流體力學實驗存在以下局限性：

•  硬件依存性較強，只能在特定實驗室進行；

•  實驗設備外形較大，實驗室難以擺放足夠數量的設備，無法滿足學生獨立進行實驗的需求；

•  實驗器材損耗大，如動量方程實驗擋板被沖擊壞后無法再使用，浪費現象嚴重；

隨著招生規模的逐年擴大，教學改革的不斷深入，流體力學實驗的教學任務越來越重。同時，流體力學實驗器材較大，實驗室場地有限，都嚴重制約了流體力學實驗的質量和效果。

該軟件是針對大學專科、本科《流體力學》實驗課程配套開發的可在網上開展的虛擬實驗，系統模擬實驗中用到的器材和設備，提供與真實實驗相似的實驗環境，提供網上實驗教學過程管理功能，包括：典型實驗庫的維護、實驗安排、提交實驗報告、實驗批改、成績統計、實驗答疑等功能模塊。可滿足高等學校和各類培訓機構實驗教學環節的需要，尤其適用于遠程教學。

使用現有器材模型，系統可開展如下7個常用流體力學虛擬實驗的訓練：

• 雷諾實驗

• 伯努利實驗

• 動量定律實驗

• 局部水頭損失實驗

• 文丘里實驗

• 圓柱擾流實驗

• 高低溫流體混合實驗

調用Ansys仿真分析計算，仿真結果準確，效果逼真：

在三維實驗窗口中，用戶打開設備開關或擰動閥門，都會立即看到對應實驗現象的發生，非常形象直觀。實驗過程中，用戶可從任意角度、任意距離查看實驗設備，互動操作簡單快捷。與此同時，用戶提交轉速、管徑比等實驗數據后，系統會自動調用Ansys仿真軟件，精確計算出水頭高度、云圖等實驗結果，并實時在實驗窗口中予以顯示。由于該系統借助專業軟件Ansys進行仿真計算，具有實驗結果準確的特點，對實際實驗亦具有的指導作用。

 系統服務器端用戶分為學生、教師、教務管理員和系統管理員四種角色，不同角色擁有不同權限。?

學生：選課、選擇實驗、開展實驗、接受實驗指導、在線提交實驗報告、保存和提交實驗結果、查詢實驗成績和批語。

教師：典型實驗庫維護、發布實驗、安排實驗、批改實驗報告、系統指導、統計并發布學生的實驗成績和批語。 

教務管理員：課程計劃、開課計劃、選課日期設置、開課審核、開課查詢。 

系統管理員：用戶管理、分組管理、角色管理、權限管理、系統維護等。

性能指標：

支持同時在線用戶數1萬人以上，經測試，系統運行穩定，不限終端用戶數，能滿足日常教學使用。

服務器運行環境：

操作系統：Windows Server ，Linux/Unix Server

Web服務器：Tomcat6.0，JDK6.0

數據庫：MySQL

客戶端運行環境：

操作系統： All Windows系列