«Виртуальная лаборатория гидравлики открытых потоков» – программный продукт, предназначенный для имитационного выполнения лабораторных работ по курсу гидравлики открытых потоков.
Виртуальная лаборатория разработана для студентов технических специальностей (гидротехническое строительство, водоснабжение и водоотведение, инженерные сети и системы и др.), а также для преподавателей и специалистов, проходящих переподготовку. Она помогает сформировать практические навыки работы с гидравлическими потоками, научиться снимать показания измерительных приборов, обрабатывать экспериментальные данные, сравнивать их с теоретическими значениями и делать обоснованные выводы.
Используйте «виртуальную лабораторию гидравлики открытых потоков» для освоения курса гидравлики без громоздких стендов и расхода воды — благодаря точному воспроизведению реальных методик измерений и физических закономерностей.
В состав лабораторного комплекса входят две компьютерные модели
- Имитация устройства длинного стеклянного гидравлического лотка 15х0,4х1 м.
- Имитация устройства короткого стеклянного гидравлического лотка 2х0,28х0,5 м.
Перечень виртуальных лабораторных работ
- Определение коэффициента шероховатости открытого призматического русла. В данной лабораторной работе студенты научатся определять значение коэффициента шероховатости открытого лотка прямоугольного сечения по экспериментальным данным. В работе используется имитация длинного лотка, снабженная двумя плоскими затворами, двумя измерительными иглами (шпиценмасштабами), линейкой, подъёмным механизмом для установки уклона дна, напорной башней и расходомерной ёмкостью.
- Оценка энергетического состояния потока и построение кривых свободной поверхности. Студентам потребуется определить энергетическое состояние потока воды в открытом русле и построить кривые свободной поверхности по экспериментальным данным. Лабораторная работа проводится в гидравлическом лотке длиной 15 метров.
- Определение коэффициента расхода прямоугольного водослива с тонкой стенкой. Данная работа также проводится в гидравлическом лотке длиной 15 метров, в котором установлен водослив прямоугольной формы с тонкой стенкой. Цель работы – экспериментально определить коэффициент расхода для водослива, далее сравнив его с теоретическим значением.
- Исследование движения потока воды через водослив с широким порогом. В ходе работы изучаются разные режимы течения, включая затопленный водослив, и определяются коэффициенты расхода и затопления.
- Определение коэффициентов расхода водослива практического профиля. Лабораторная работа позволяет освоить измерения на поверхности водослива в нескольких точках, построение профиля свободной поверхности и анализ влияния формы водослива на параметры потока. Работа проводится в гидравлическом лотке длиной 15 метров.
- Изучение истечения воды из донного напорного отверстия (из-под щита). Студенты учатся различать свободное и несвободное истечение, определять характер течения, рассчитывать коэффициент расхода и критическую глубину. Используется 15-метровый лоток.
- Исследование совершенного гидравлического прыжка. Работа направлена на измерение параметров прыжка (длина, высоты до и после прыжка), расчёт потерь энергии и сопоставление результатов с теоретическими зависимостями. Лабораторная работа проводится в гидравлическом лотке длиной 15 метров.
- Исследование кривых свободной поверхности жидкости в коротком гидролотке. На компактной модели студенты отрабатывают навыки оперативного управления параметрами установки, анализа локальных режимов течения и работы с водосливом Томсона для измерения расхода.
Ключевые преимущества «Виртуальной лаборатории гидравлики открытых потоков»
- Экономия ресурсов. Не требуется водоподготовка, обслуживание и калибровка реального оборудования.
- Наглядность. Визуализация течения, свободной поверхности, зон отрыва и прыжков помогает лучше понять физическую картину явления.
- Безопасность и доступность. Нет необходимости работать с большими объемами воды, тяжелыми затворами и мокрыми стендами. Лабораторию можно использовать в любом компьютерном классе и дистанционно.
- Гибкость обучения. Разные масштабы моделей (длинный и короткий лотки) позволяют варьировать длительность и сложность работ, проводить как детальные исследования протяжённых процессов, так и рассматривать локальные явления (истечения из‑под щита, компактный гидравлический прыжок).
- Платформа: IBM‑совместимые персональные компьютеры под управлением Microsoft Windows.
- Графика: компонентная база DirectX 9.0.c — обеспечивает стабильную визуализацию гидравлических процессов даже на типовых учебных компьютерах.
- Интерфейс: на русском и английском языках — подходит для широкого круга образовательных программ, в том числе с международным компонентом.
Варианты лицензирования
Корпоративная лицензия – поставляется только для учебных организаций с установкой на неограниченное количество рабочих мест.
Приобретайте «Виртуальную лабораторию гидравлики открытых потоков», освоение которой позволит студентам уверенно владеть методиками гидравлических измерений, научиться интерпретировать форму свободной поверхности, рассчитывать коэффициенты расхода, анализировать потери энергии и обосновывать расхождения между экспериментом и теорией.
