《环境工程原理》是环境类专业的核心基础课程，课程涵盖大量抽象公式、流体流动、沉降、过滤、反应动力学等理论知识，理论概念晦涩难懂。传统课堂以课本讲授为主，实体实验受设备、场地、成本限制，微观物质传递、内部反应过程难以直观观测，学生很难把书本原理和真实工程设备建立联系，理论和工程实践存在明显断层。

针对课程教学痛点，北京象新力以大型真实污水处理厂为原型，研发环境工程原理虚拟仿真软件。通过三维可视化仿真，复现管路、沉降、过滤、生化反应四大核心单元，把抽象公式、微观变化转为可观测、可调节、可计算的虚拟实验，帮助学生打通理论计算与工程应用之间的壁垒。

一、软件介绍

本软件以污水处理厂工艺设备为仿真对象，包含管路系统、沉降系统、过滤系统、生化反应系统四大相互独立又彼此关联的实验模块。软件分为学习模式与考核模式两大教学模式。

依托机理数值仿真引擎，严格遵循质量、能量、动量守恒开展底层运算。学生可自主调整各项工艺参数，系统自动完成流体阻力、沉降速率、过滤参数、反应去除效率等计算，直观展示设备内部动态变化。配套完整原理动画与知识点公式库，支持在线生成实验报告，实现原理学习、参数探究、计算练习、考核评价一体化教学。

二、实验内容

1、管路系统探究

学生在三维工业管路场景中，认识直管、变径管、弯管、阀门、水泵等各类管路构件。自主改变管径、阀门开度等条件，直观观察流体流态、势能、静压能的转换，理解沿程阻力与局部阻力产生机理，练习管路相关参数计算，建立流体力学在实际工程中的应用认知。

2、沉降系统模拟

针对工业沉降构筑物开展虚拟实验，可调整颗粒粒径、进水流量、池体尺寸等变量，三维动画直观复现颗粒沉降全过程。观察不同工况下沉降速率变化规律，练习沉降相关计算，理解沉降分离机理，掌握沉降设备选型与参数设计的基础思路。

3、过滤系统实训

以板框压滤机为仿真载体，模拟恒压、恒速过滤工况。学生设置过滤压差、滤饼相关参数，观察过滤过程动态变化，获取滤液体积、过滤常数等关键数据，开展过滤工艺相关计算，理解污泥过滤脱水的完整原理。

4、生化反应系统学习

分别对平推流、完全混合流、间歇式三类反应器开展仿真探究，可设置反应体积、动力学常数、反应级数等参数，可视化观察反应器内部物料浓度变化，对比不同反应器的处理效果，掌握反应动力学基础，练习反应器设计与分析计算。

三、支撑课程

本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学，面向环境科学、环境工程等相关专业，适用于水污染控制工程、环境工程原理等核心课程。