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为构建“基础教学—单元训练—工程实践—科研创新”的全链条实践教学体系,本中心现已部署四大仿真实训平台。我们兼顾了校内自主研发、国内主流教学软件与国际通用工业标准,旨在让学生在校内即可接触从基础化学操作到大型工业装置全流程的真实场景。这些平台有效弥补了实体实验在高成本、高风险及极端工况上的局限,为学生参加学科竞赛、毕业设计及对接企业岗位需求提供强有力的数字化支撑。


仿真实训平台总览表

平台名称类型/访问方式
核心定位
基础化学实验室仿真校内访问专业入门:虚拟实验、安全教学
化工单元仿真 (东华仿真)客户端软件
专项技能:DCS操作、动态控制
化工炼油仿真实训在线平台全流程演练:全流程、工业实景
化工炼油模拟 (Aspen)专业软件
高阶设计与科研:流程模拟、优化设计


以下是为工学院实验室的仿真实训平台介绍。


基础化学实验室仿真平台

访问地址http://172.28.4.21:8018/

平台概述:本平台是基于“浏览器/服务器”架构开发的虚拟实验教学系统,旨在解决传统化学实验中试剂毒性大、耗材成本高及高危操作风险等问题。系统内置物理引擎,精确模拟了玻璃仪器的碰撞反馈与液体的流体行为。

核心功能

  • 全流程模拟:涵盖无机化学、有机化学及分析化学等模块,包括酸碱滴定、分光光度法测定、有机合成等经典实验;

  • 3D交互操作:支持虚拟VR漫游与仪器拆解,学生可自由调节移液管刻度、滴定速度及搅拌速率,系统实时反馈实验现象(如颜色变化、沉淀生成、放热效应);

  • 智能考评:后台自动记录操作步骤、数据记录及废液处理规范性,生成量化评分报告。


化工单元仿真(东华仿真)

软件类型:Windows客户端 / 工业DCS仿真软件

平台概述采用北京东方仿真(Eastsim)核心技术,是国内高校化工类专业广泛使用的教学软件。该平台侧重于“单机设备”的动态特性与控制逻辑训练,实现了从现场手动操作到中控室DCS控制的完整映射。

核心功能

  • 典型单元覆盖:包含离心泵、压缩机、换热器、精馏塔、吸收解吸塔、间歇反应釜等20余个核心单元;

  • 动态数学模型:基于严格机理建模,模拟开车、停车、正常运行及事故工况(如液泛、喘振、飞温)下的参数瞬变;

  • 控制策略训练:支持PID参数整定、串级控制及比值控制等复杂控制方案的实施与调试。


化工炼油仿真实训平台

访问地址http://dsz.eastsim.com/Index/Default/Login.aspx

平台概述:针对石油炼制工业全流程打造的大型综合实训平台。不同于单元仿真,平台强调“全流程协同”与“工厂情境化”,还原真实炼厂的操作环境与决策流程。

核心功能

  • 全流程装置:包含常减压蒸馏、催化裂化(FCC)、加氢精制、脱硫脱硫醇等主装置及其公用工程系统;

  • OTS操作员培训系统:模拟真实炼厂DCS操作界面(如Honeywell PKS风格),训练学生对全厂物料平衡、能量平衡及关键工艺指标(KPI)的掌控能力;

  • 应急演练:内置开停车方案及150余种故障预案(如泵抽空、换热器泄漏、停电工况),用于培养工程实践能力与安全意识。


化工炼油模拟(Aspen Plus)

软件类型:工业级流程模拟软件

平台概述Aspen Plus是化工过程设计与优化的行业标准。本实验室引入该软件,旨在打通“理论计算”与“工程设计”的壁垒,培养学生运用严谨的物性方法解决实际工程问题的能力。

核心功能

  • 严格机理建模:基于状态方程(EOS)与活度系数模型,进行气液固三相平衡计算与热力学分析;

  • 全流程优化:支持从原料输入到产品输出的全生命周期模拟,可进行灵敏度分析、工况优化及经济评价;

  • 工程应用接口:与Aspen Energy Analyzer联用进行换热网络设计,或与Aspen Dynamics联用进行动态控制分析。