熱工学実験教育設備「コアコンポーネントの復刻、熱パラメータの正確な調整、データの可視化モニタリング」の3つのコア設計を通じて、燃料電池の熱管理の全プロセスをシミュレーションし、教育の直観性と実験の真実性を両立させ、具体的な実現経路は以下の通り：

一、燃料電池の熱管理コア構造の復刻

教育設備は実際の燃料電池を原型とし、熱管理の重要なコンポーネントを簡素化し、還元する。コアはマイクロヒープモジュール（模擬燃料電池発電コア）、冷却回路システム（マイクロポンプ、フィン、膨張タンクを含む）、加熱/冷凍ユニット、及び温度、流量、圧力センサマトリクスを含む。電気炉モジュールは低電力シミュレーション設計を採用し、抵抗負荷を通じて発電過程中のジュール熱をシミュレーションするとともに、加熱シートを内蔵して電気化学反応の放熱を正確にシミュレーションし、「発電発熱」と「外部補熱」の協同シミュレーションを実現し、実際の運転状況下の熱生成メカニズムを還元する。冷却回路は工業級の設計を復刻し、水冷、空冷の2つのモード切り替えをサポートし、学生に異なる冷却方式の熱交換原理を直感的に理解させる。

二、熱パラメータを正確に調整し、多モード熱環境をシミュレーションする

　　熱工学実験教育設備広範囲の熱パラメータ調整機能を備え、燃料電池の起動、定常運転、過負荷などの異なる運転状況の熱管理需要をシミュレーションすることができる。温度制御システムを通じて電気炉温度（調整範囲50℃-80℃、精度±1℃）を正確に調整し、燃料電池の最適動作温度区間を整合する、冷却回路の流量は周波数変換水ポンプによって調整（0.5-5 L/min）し、異なる熱負荷下の冷却需要をシミュレーションすることができる、フィン風速は、速度調節ファンにより調節（1〜5 m／s）することができ、放熱効率の動的制御を実現する。また、設備は冷却回路を閉鎖して熱堆積をシミュレーションし、急激な負荷上昇を通じて突発発熱衝撃をシミュレーションし、学生に熱暴走リスクと対応措置を観察させ、熱管理の重要性に対する認識を深化させるなど、劣悪な状況をシミュレーションすることをサポートしている。

三、リアルタイムデータ監視と可視化、直観的に熱交換過程を示す

設備は多次元センサとデータ収集システムを搭載し、リアルタイムで熱管理の重要なパラメータを捕捉する。温度センサは電気炉の出入り口、冷却回路配管、放熱フィン表面に分布し、温度場分布を正確に監視する、流量センサは冷却液循環速度を記録し、圧力センサは回路の圧力降下を監視し、電力センサは電気炉の発熱と放熱電力の平衡状態をフィードバックする。すべてのデータはタッチスクリーンを通じてリアルタイムに表示され、温度変化曲線、熱流密度分布図、放熱効率傾向図などの可視化グラフを生成し、直感的に「熱産生-伝熱-放熱」の動的平衡過程を呈した。一部の設備はまたデータ導出機能をサポートし、学生が後続のデータ分析と熱管理効率計算を容易にする。

四、インタラクティブな実験設計、実技と原理の結合を強化する

　　熱工学実験教育設備実用性を重視し、多元化実験プロジェクトを設置して教育ニーズに適している。学生は冷却水の流速、ファンの風速を調節し、電気炉の温度変化の法則を観察し、放熱パラメータが熱管理効果に与える影響を探究することができる、水冷/空冷モードを切り替えることにより、異なる冷却方式の放熱効率とエネルギー消費の差を比較する、過負荷運転状況をシミュレーションすることにより、熱管理保護メカニズム（例えば、予備冷却ポンプを自動的に起動し、超温警報をトリガする）を実行し、熱安全制御ロジックを理解する。設備はまた、保温層、熱交換強化モジュールなどの部品の追加をサポートし、熱抵抗の最適化、熱交換効率の向上などの探究的な実験を展開し、基礎教育と高次科学研究訓練の需要を両立する。