土壤水分下渗综合性实验设计

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基于水文学原理课程实践教学环节,为利用科研项目中的研究案例,设计了土壤水分下渗综合实验,探讨了盐渍土介质条件下土壤水盐垂向运移实验教学内容。在土壤水分下渗实验原有内容基础上,设计涵盖野外土样采集、土壤理化性质测定、实验装置操作与实验数据分析等4个关键环节,加深学生对土壤水分下渗实验整体性认识,提供开放性与创新性实验项目的拓展思路。实验获得了盐渍土在定水头水分下渗过程的水盐分布规律,判别了表层土壤水分拦截能力与深层土壤水分传输能力,分析了盐分的运移趋势。实验介质采用盐渍土,突出土壤水盐的协同作用,丰富
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软件定义网络(SDN)是当前网络技术领域的研究热点,SDN控制器的北向接口使网络具备了可编程能力,为开发实用的网络工程应用工具提供了支持.使用SDN控制器提供的北向接口API以及Python语言开发了网络拓扑比较工具,实现了拓扑图形化显示以及比较功能,较好地解决了计算机网络教学实践以及实验室管理中遇到的网络拓扑检查与排错问题.
根据声学亥姆霍兹共振器原理,设计了基于亥姆霍兹共振腔和薄膜耦合结构的声能发电机,可以有效地将声波振动能量转换成电能.声能发电机同时利用了声学亥姆霍兹腔共振和薄膜材料的共振,因而具有较宽的工作带宽.此外,该发电机是一种亚波长的声能回收装置,在实际应用中易于实现器件的小型化.这个实验既可用于物理类专业本科生“中级物理实验”课程以弥补声学类实验的不足,也有利于学生了解学科前沿,还有助于培养和提高学生的综合科学能力和素质.
蒸汽凝结换热实验装置是为配合“工程传热学”课程而研制的实验装置.该文从膜状凝结和珠状凝结的原理分析出发,描述了该实验装置的基本构成和使用功能,并对在教学实验中完成的主要实验项目进行了相关介绍.测量结果显示,该实验装置具有较好的稳定性和较高的测量精度,满足本科实验教学的需求.
该文设计一种基于Gem5模拟器和NVMain模拟器的混合存储全系统构建模拟实验方法,以更好地对混合存储体系架构的性能优化进行研究分析.文章对混合存储体系框架进行分析,阐述Gem5模拟器和NVMain模拟器的特性及它们的源程序结构;介绍如何构建Gem5全系统运行环境、基于NVMain模块配置混合存储组件,以及相应测试程序集的配置过程;对构建的配置了混合存储模块的全系统进行了模拟测试.实验结果表明,该文构建的混合存储系统实验方法有效可行.
该文设计了一种煤与生物质混合燃烧性能、燃烧效率研究实验.该实验涉及煤与生物质混合样品制备、混合样品燃烧过程参数采集和气体产物检测等方面.以典型无烟煤和玉米秆为原料,采用同步热分析与气体质谱仪联用方法分析混合燃料在燃烧过程中质量、热量及烟气变化情况.结果表明,在混合燃烧过程中,玉米秆可以改善无烟煤的燃烧性能,并提高无烟煤燃烧效率.通过该实验,使学生了解研究含碳固体燃料燃烧基本方法,培养学生对一次能源高效利用的创新能力.
根据光电专业实验教学的改革需求和红外光电器件发展的新趋势,研制了一款红外光电器件应用实验仪.采用运算放大器和比较器对热释电红外传感器的信号进行放大滤波以及报警鉴别处理,采用LM567锁相环芯片设计鉴频电路滤除环境光对红外二极管的干扰,采用NE555芯片设计了延时电路将触发脉冲信号变换成报警持续时间可调的电平信号.该实验仪器支持光电器件特性测定实验、报警电路搭建实验和Wi-Fi远程视频监控实验,有助于学生掌握红外光电器件的基本原理和物联网的基本应用,提高学生的动手能力和综合知识应用能力.
针对学生在井下修井工具实验课中难以理解电弧放电切割技术的问题,研发了井下套管电弧切割实验装置.该装置的机械系统包括旋转机构、进给机构和上、下扶正机构等,控制系统包括主控制系统、切割电源和检测系统等.应用该设备对套管进行切割实验,结果表明,所研发的实验教学系统能够直观地展示电弧放电和切割套管过程,便于加深学生对电弧放电切割原理的认识和理解,可以提高学生的动手操作能力、激发学生的积极性,有效地提高了学生的学习效率和实验教学效果.
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“新能源发电并网技术”具有内容广泛且抽象、前沿性和专业性极强、学习难度大等特点.为了激发学生的学习热情,进一步提升教学效果,基于PSCAD/EMTDC设计了光伏发电并网系统的虚拟仿真实验教学平台,以便开展相关实验教学工作.基于该实验教学平台,初步设计开发了3个实验:①依托光伏阵列的数学模型搭建电磁暂态仿真模型,分析不同工况下的输出特性;②根据增量电导法的基本原理,设计并实现光伏发电系统的最大功率跟踪策略;③在PSCAD/EMTDC中搭建光伏并网系统的实验模型,验证主回路设计的合理性和控制系统的正确性.
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