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仿真流力教室建置緣起

 

 

  由於流體力學設備昂貴,目前本校生物環境系統工程學系與土木工程學系每項實驗僅合購一套設備在水工所,或維護確保一套可用。因為設備有限,執行流體力學實驗的方式,是前一學期上流體力學課程,後一學期以分組輪流的方式進行實驗;流體力學實驗不能配合課程進度執行,無法達到輔助教學的目的。實際進行流體力學實驗時,學生往往已經遺忘相關理論,或是不理解流體力學實驗所設計呈現現象理論的目的。

  為了增進學生學習流體力學實驗效率,土木系在既有輔助流體力學實驗基礎上,與生工系及水工所共同研提「仿真流體力學實驗計畫」,計畫的目的,是利用電腦3D環場、仿真實境與網路化操作方式,開發「仿真流體力學實驗」,解除實驗設備數量、時間與地點的限制問題。


  本網站的建置將提供數項優勢,包括:1.教師除了可以在課堂上利用「仿真流體力學實驗」輔助流體力學教學外,亦可配合課程進度執行仿真實驗,提升流體力學教學效果。2.學生透過自己動手、立即呈現、可重複的操作方式,以影像加強流體力學原理的心象理解。3.降低流體力學實驗設備的採購與維護成本。

 


 

 

 
仿真流體力學實驗建置沿革

 

  仿真流體力學實驗,乃參考水工試驗所流體力學實驗室,利用電腦3D環場、仿真實境與網路化操作方式,來解除實驗設備數量、時間與地點的限制問題。目前已完成之仿真流體力學實驗之實驗項目如下所列:
(1)堰流實驗 94年
(2)壓力中心實驗 94年
(3)文德利管實驗 97年
(4)管系損失水頭實驗 97年
(5)旋杯式流速儀率定實驗 97年
(6)閘門操作與水躍實驗 98年
(7)渦流實驗 98年
(8)射流撞擊實驗 98年

  財團法人中興工程科技研究發展基金會於民國94年補助水工試驗所,以新台幣119萬元辦理堰流及壓力中心兩項實驗之仿真流體力學實驗構建,並於94年底完成該計畫。透過與數據檢測網頁整合,學生除可進行虛擬實境實驗外,並可檢核實驗數據。

  97、98年獲得臺灣大學「提昇專業課程教學品質計畫」,完成渦流實驗、射流撞擊實驗、文德利管實驗、管系損失水頭實驗、閘門操作與水躍實驗及旋杯式流速儀率定實驗等輔助流體力學教學系統,藉由電腦系統配合課程進度執行仿真實驗,以提升流體力學教學效果。

  本年度計畫完成堰流實驗、壓力中心實驗、文德利管實驗、管系損失水頭實驗、旋杯式流速儀率定實驗、渦流實驗、射流撞擊實驗、閘門操作實驗之仿真實驗網路學習平台。