DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.271118.66.368

Віртуальна лабораторія вивчення процесів горіння і вибуху у підготовці інженерів цивільного захисту

N. N. Nalisko

Анотація


Мета. Розкрити роль і значення застосування віртуальної навчальної лабораторії VL-MCE 1.0 «Моделювання поширення ударної повітряної хвилі в ударній трубі» у вивченні дисциплін з циклу промислової безпеки та охорони праці для студентів напряму підготовки «Цивільний захист». Якісна оцінка підвищення ефективності підготовки бакалаврів і магістрів при використанні віртуальних лабораторій. Методика. Аналіз і узагальнення теоретичних досліджень в області вдосконалення навчального процесу, зокрема методів формування професійних знань в лаборатоно-практичному курсі, чисельне моделювання газодинамічного процесу детонаційного горіння газоповітряної суміші, включаючи модель хімічної кінетики горіння, що в цілому дозволяє простежити динаміку формування ударних повітряних хвиль в умовах каналів протяжних споруд. Результати дослідження. Особливе значення для розвитку і забезпечення конкурентоспроможності випускників спеціальності «Цивільний захист» набуває підготовка фахівців відповідного рівня і кваліфікації, які володіють різноманітним інструментарієм і здатних приймати грамотні і обгрунтовані рішення в області промислової безпеки. Для вивчення процесу горіння і вибуху газоповітряної середовища, а також формування і поширення ударних повітряних хвиль в каналах протяжних споруд розроблена інтерактивна програма VL-MCE 1.0 – віртуальна лабораторія моделювання горіння і вибуху. У статті розкрито роль і значення застосування віртуальної лабораторій у вивченні дисциплін з циклу промислової безпеки та охорони праці. Дидактична складова використання VL-MCE 1.0 складається в безпосередній оцінці студентом параметрів розглянутих процесів в залежності від початкових умов, це дозволяє сформувати проектувальні функції в діяльності фахівця цивільного захисту, а також знання на рівні ПС (продуктивно-синтетичні) і виробити знаково-розумові і знаково-практичні професійні вміння на рівні С (самостійно). Наукова новизна. Визначено значення, місце і форма застосування віртуальної навчальної лабораторії VL-MCE 1.0 «Моделювання поширення ударної повітряної хвилі в ударній трубі» в лаборатоних-практичному курсі дисциплін з циклу промислової безпеки та охорони праці для формування більш високого рівня професійних знань і умінь. Показана дидактична наочність в візуалізації швидкоплинних процесів, що дозволяє в часових розгортках детально оцінити співвідношення і динаміку зміни параметрів вибухових процесів. Практична значимість. Розроблена комп'ютерна програма дозволяє істотно знизити витрати на проведення лабораторних занять і утримання лабораторної бази при цьому не знижуючи рівня формування професійних умінь і навичок.


Ключові слова


віртуальна лабораторія; газодинамічний процес; візуалізація результатів розрахунку; проектувальна функція; професійні вміння

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Truhin A.V. Ob ispolzovanii virtualnyh laboratorij v obrazovanii [About usage of virtual laboratories in education]. Otkrytoe i distancionnoe obrazovanie. [Open and distance education]. 2002, no. 4 (8), pp. 52–58. (in Russian).

Belocerkovskiy O.M., Belocerkovskiy O.M., Markov V.V. and Semenov I.V. Eds. Sovremennye problemy issledovaniya bystroprotekayushhih processov i yavleniy katastroficheskogo haraktera:k 75-letiuy V.P. Korobeinikova [Present-day research problems of fast processes and phenomena of disastrous character: Korobeynikov V.P. 75th anniversary]. Informatika: neogranichennye vozmozhnosti i vozmozhnye ogranicheniya [Informatics: unlimited possibilities and possible limits]. Moskva: Nauka, 2007, 233 p. (in Russian).

VirtuLab. Virtualnaya obrazovatelnaya laboratoriya [VirtuLab. The virtual educational lab]. Available at: http://www.virtulab.net. (in Russian).

Truhin A.V. Virtualnaya obrazovatelnaya laboratoriya [Types of virtual computer laboratories]. Informacionnye tehnologii v vysshem obrazovanii, [Informational technologies in higher education]. Almaty, 2005, vol. 2, no. 2, pp. 58–68. (in Russian).

Semenov I.V., Utkin P.S. and Markov V.V. Chislennoe modelirovanie dvumernyh detonacionnyh techenij na mnogoprocessornoj vychislitelnoj tehnike [The numerical modelling of two-dimensial detonation flows on multiprocessor computing equipment]. Vychislitelnye metody i programmirovanie [computational methods and programming]. 2008, vol. 9, iss. 1, pp. 119–128. Available at: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=vmp&paperid=426&option_lang=rus. (in Russian).

Aksenov A.A., Pohilko V.I., Djadkin A.A. and Selvachev A. Sistema modelirovaniya dvizheniya zhidkosti i gaza FlowVision, [The modeling system of liquid and gas movement FlowVision]. 2007, Moskva, 265p . Available at: https://flowvision.ru/images/pdf_folder/TechCondFV.pdf. (in Russian).

Nalisko N.N. Gazodinamicheskiy raschet parametrov rasprostraneniya vozdushnyh udarnyh voln v gornyh vyrabotkah [Gas-dynamic calculation of shock air wave propagation parameters in mine working]. Vesnik Kremenchugskogo Natsionalnogo universiteta im. Mihaila Ostrogradskogo [Bulletin of national Kremenchuk university named after Mikhail Ostrogradsky]. Kremenchuk: KrNU, 2013, iss. 5/(82), pp. 136–144. (in Russian).

Chernay A.V. and Nalisko N.N. Obosnovanie novyh podhodov k raschetu parametrov vzryvnogo goreniya gazovozdushnyh smesej v vyrabotkah ugolnyh shaht [Substantiation of new approaches to parameters calculation of explosive combustion of gas-air mixtures in mine workings]. Materialy nauchnogo seminara "Vysokojenergeticheskaja obrabotka materialov i modelirovanie vzryvnyh processov", 25-27 Maya, 2013 [Materials of scientific seminar “High-energy treatment of materials and modeling of explosion processes, dated on 25-27 May, 2013]. Dnepropetrovsk: NGU, 2013, iss. 10, pp. 147–151. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Трухин А. В. Об использовании виртуальных лабораторий в образовании / А. В. Трухин // Открытое и дистанционное образование. – 2002. – № 4(8). – С. 52–58.

2. Современные проблемы исследования быстропротекающих процессов и явлений катастрофического характера : к 75-летию В. П. Коробейникова / [отв. ред. : О. М. Белоцерковский, В. В. Марков, И. В. Семенов]. – Москва : Наука, 2007. – 223 с. – (Информатика : неограниченные возможности и возможные ограничения).

3. VirtuLab. Виртуальная образовательная лаборатория – Режим доступа: http://www.virtulab.net. – Проверено 18.03.2019.

4. Трухин А. В. Виды виртуальных компьютерных лабораторий / А. В. Трухин // Информационные технологии в высшем образовании. – Алматы, 2005. – Т. 2. – № 2. – С. 58–67.

5. Семенов И. В. Численное моделирование двумерных детонационных течений на многопроцессорной вычислительной технике / И. В. Семенов, П. С. Уткин, В. В. Марков // Вычислительные методы и программирование. – 2008. – Т. 9. – Вып. 1. – С. 119–128. – Режим доступа: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=vmp&paperid=426&option_lang=rus. – Проверено 18.03.2019.

6. Система моделирования движения жидкости и газа FlowVision : ТУ ОКП 50 3000 / [А. А. Аксенов, В. И. Похилко, А. А. Дядькин, А. Сельвачев]. – Москва, 2007. – 265 с. – Режим доступа: https://flowvision.ru/images/pdf_folder/TechCondFV.pdf. – Проверено 18.03.2019.

7. Налисько Н. Н. Газодинамический расчет параметров распространения воздушных ударных волн в горных выработках / Н. Н. Налисько // Вісник Кременчуцького національного університету ім. Михайла Остроградського. – Кременчук : КрНУ, 2013. – Вып. 5(82). – С. 136–144

8. Чернай А. В. Обоснование новых подходов к расчету параметров взрывного горения газовоздушных смесей в выработках угольных шахт / А. В. Чернай, Н. Н. Налисько // Техногенні катастрофи: моделі, прогноз, запобігання : матеріали 3-ї міжнар. наук.-техн. конф. (22-24 травня 2013 р., м. Дніпропетровськ) / Нац. гірн. ун-т. – Дніпропетровськ : НГУ, 2013. – С. 132–143.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі