Dewasa

membawa visualisasi kesetimbangan termal: IR pencitraan simulasi vs Energy2D

Gambar 1

eksperimen klasik menunjukkan equilibrium termal, diubah ke dalam cawan petri kecil yang diisi dengan air hangat atau dingin daripada di satu diisi dengan air keran di sekitar suhu kamar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, kemudian, termometer, kapal batin tongkat dan kulit luar kedua dan bacaan mereka dapat diambil dalam waktu.

Dengan rendah kamera IR murah seperti kamera FLIR C2 atau FLIR SATU kamera, percobaan ini adalah banyak visual (Gambar 2). Jika kamera IR menawarkan uji lapangan visual lengkap secara real time, Anda mendapatkan informasi yang lebih kaya tentang proses daripada dua plot konvergen dari data suhu dibaca dari dua termometer.

Gambar 2

proses penyelesaian
biasanya memakan waktu penuh 10 sampai 30 menit tergantung pada perbedaan suhu antara dua pengadilan air asli dan jumlah air dalam wadah. Semakin besar perbedaan suhu atau lebih, jumlah air di kulit bagian dalam memiliki lebih banyak waktu untuk kesetimbangan termal diperlukan.

Cara lain untuk cepat menangani dengan software acara Energy2D untuk membuat simulasi komputer (Gambar 3). simulasi seperti memungkinkan visualisasi IR pencitraan menunjukkan hasilnya. Keuntungannya adalah bahwa ia bekerja sangat cepat – 10 detik atau lebih untuk mencapai stabilitas termal yang diperlukan. Hal ini memungkinkan Anda untuk cepat menguji berbagai kondisi, misalnya, dengan mengubah suhu awal air dari halaman atau kulit luar, atau dengan mengubah diameter piring.

Gambar 3

, serta percobaan dunia nyata dan simulasi komputer memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri. Tepat mana yang akan digunakan tergantung pada situasi. Sebagai seorang ilmuwan, saya percaya tidak ada yang seperti percobaan dunia nyata dalam mendukung otentik pembelajaran sains dan kita harus selalu lebih memilih mereka sejauh mungkin. Namun, kinerja pengujian dunia nyata membutuhkan banyak waktu dan sumber daya, yang membuatnya tidak praktis untuk melakukan tanda-tanda selama kursus. Simulasi komputer memberikan solusi alternatif, yang memungkinkan siswa untuk mendapatkan rasa percobaan dunia nyata tanpa waktu dan biaya yang dikeluarkan. Tetapi merugikan adalah bahwa simulasi komputer, biasanya, model ilmiah sederhana beberapa lapisan dan berbagai interaksi yang kompleks, yang kita alami sebenarnya. Dalam sebuah percobaan dunia nyata, selalu ada unsur tak terduga dan rincian yang telah diobati. Hal ini dibuat oleh unsur-unsur tak terduga dan rincian yang benar-benar mendalam dan menarik kesempatan belajar. . Sifat penting dari ilmu serius hilang simulasi komputer, bahkan jika itu maju komputasi alat dinamika fluida seperti Energy2D

ini adalah keseimbangan dari persamaan ini adalah kompromi: Ada model ilmiah disederhanakan penting bagi siswa untuk belajar sebelum mereka dapat mengeksplorasi situasi dunia nyata yang kompleks. Model siswa frame yang dibutuhkan untuk merasakan pengamatan dunia nyata. Strategi yang jujur ‚Äč‚Äčadalah dengan menggunakan simulasi untuk mengajar model sederhana dan kemudian membuat beberapa waktu bagi siswa untuk melakukan eksperimen di dunia nyata dan belajar bagaimana untuk mengintegrasikan dan menerapkan model pengetahuan mereka untuk memecahkan masalah nyata.

Dalam catatan: Anda mungkin bertanya-tanya seberapa baik hasil Energy2D setuju dengan IR berdasarkan hasil kuantitatif. Ini adalah jenis pertanyaan penting – Jika simulasi tidak perkiraan yang baik dari proses yang sebenarnya tidak baik dan kegunaan simulasi dapat menjadi tantangan bahkan untuk tujuan belajar. Gambar 4 menunjukkan perbandingan tes. Seperti yang Anda lihat, bahkan jika hasil yang diprediksi oleh Energy2D setuju dengan kecenderungan hasil yang diamati dalam pencitraan IR, ada beberapa rincian dari data aktual, yang dapat disebabkan oleh kesalahan manusia saat data atau suhu fluktuasi di dalam ruangan. Selanjutnya, setelah keseimbangan termal telah tercapai, lanjut pendingin air seperti piring baik pada suhu kamar, dan kemudian pendinginan dengan penguapan. Pendingin dengan suhu kamar dimodelkan dalam Energy2D simulasi, kopling termal untuk lingkungan, tapi itu tidak menguapkan pendinginan.

Gambar 4

blue film

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *