实验目的
实验原理
实验内容及步骤
气体是重要的工业物资,广泛运用于众多工业生产过程。工业中使用的气体往往具有燃爆、窒息、毒性、腐蚀等一种或多种危险性质。其中,燃爆性是绝大多数工业用气体都具有且破坏性最大的危险特性。爆炸性气体的燃爆与控制是工业安全技术领域的基础问题和研究热点,也是安全工程专业教学体系中重要的知识内容。江苏大学安全工程专业筹建于1984年,是国内最早设立安全工程本科专业的五所高校之一,具有二十多年的办学历史,是江苏大学特色专业、品牌专业、重点建设专业。本实验所属专业课程《防火防爆技术》是面向安全工程、能源与动力工程、化学工程等专业本科生开设的重要主干课程,侧重于火灾、爆炸的理论基础和防控技术。在该课程中,爆炸性气体的燃爆过程及其机制是课堂教学的重点内容,也是后续专业课程《危险化学品安全技术》、《化工安全》和《消防工程》等的重要知识支撑,更是学生和专业技术人员职业技能的重点要求。在注册安全工程师执业资格考试《安全生产技术基础》中,也将此部分内容列为考察的重点之一。爆炸性气体燃爆是一种强能量释放的非可逆瞬态过程,具有高危险(爆炸产生的冲击波极易导致人员伤害、设备设施损害)、 极端性(气体爆炸实验需要完成燃爆上、下限和最大化学当量条件下的燃爆)、高要求(实验对仪器的气密性、精密度、抗爆强度和耐腐蚀性要求高,同时还需兼顾实验观测需求)、 综合防护(实验的气体除具爆炸危险外,还可能具有毒性、腐蚀性、单纯或化学窒息等危险性)的特点。目前传统教学方法主要采用现场观摩的形式开展,学生人身安全性低(爆炸破坏力强,人员安全防护差,教学风险高)、实验互动性差(学生远距离观测、缺乏操作互动,另实验准备过程长、操作要求严苛、实验系统响应慢)、影响因素多且重复性差(环境温、湿度,设备状态参数,气体纯度, 气体混合时间(效果)等因素对爆炸过程均有直接影响)、场地时空局限性大(因实验危险性大,仅能在校园人员稀少的地方展开,实验声响、振动对周边教学环境产生不良干扰)、 瞬态过程无法展示(实体实验仅能展示宏观性过程,无法反映出气体爆炸的微观瞬态过程),独立教学效果不佳(单纯实验现象仍需回归课堂讲解,知识模块无法独立教学)。 开展气体燃爆虚拟仿真实验,能有效突破目前传统教学方法的局限,重点深化学生对气体燃爆性质及其反应过程的理解,培养学生气体防火防爆的专业实践能力,提升学生应对复杂安全技术问题的专业素养。本虚拟仿真教学实验依托江苏大学环境与安全工程学院虚拟仿真实验教学资源、安全工程中心实验室、工程实践教育中心进行建设,面向安全工程、能源与动力工程、化学工程等本科专业学生进行教学。本实验以抽象的气体燃爆科学原理为教学主题,系统展现气体燃爆的完整宏观微观反应过程,使学生掌握气体燃爆的基本原理、反应过程、传递机制和影响因素,同时具备探索未知气体燃爆性质的实践能力,主要实验目的包括:1.系统培养气体燃烧、爆炸的反应机理、传递机制、微观过程等火灾爆炸科学基础素养,2.全面理解气体爆炸极限、爆炸压力、温度及其变化规律,训练通过实验获取、分析数据得出有效结论的能力; 3.熟悉气体燃爆测试方法和探索途径,掌握实验平台的组成、搭建和测试步骤,提升学生工程实践和技术探索能力;4.具备气体燃爆实验的设计能力,熟悉测试仪器、设备的技术参数,能够编织相应的测试方案,培养学生综合设计能力。本虚拟仿真实验贴合新工科教育背景下安全工程专业课程体系需求和专业认证要求,可对安全工程、能源与动力工程、化学工程等涉及气体燃爆理论和防控技术的专业学生开放,同时还可为各类涉燃爆气体单位作业人员开展基本理论、防火防爆技能培训,具有良好的示范引领作用和社会公共效益。

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1 操作 可燃气体燃爆虚拟仿真实验 001 外部链接 0.00 0

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