化工原理计算机辅助计算PDF电子书下载

1 气体和液体物性估算 1

1.1 理想气体热容 1

1.2 液体热容 2

1.3 气体粘度 2

1.4 液体粘度 2

1.5 饱和蒸汽压 2

1.6 汽化热 3

1.7 液体导热系数 3

1.8 气体导热系数 3

1.9 压缩因子Z 4

1.9.1 RK方程 4

1.9.2 SRK方程 5

1.9.3 PR方程 6

P-1-3 VISV计算气体粘度子程序 16

P-1-2 CAPL计算液体热容子程序 16

P-1-4 AVISL计算液体粘度子程序 16

P-1-4 BVISLR计算液体粘度子程序 16

P-1-1 BCAPVR计算气体热容子程序 16

P-1-1 CCAPVP计算气体热容子程序 16

P-1-1 ACAPV计算气体热容子程序 16

子程序列表 16

P-1-5 AVAPP计算饱和蒸汽压子程序 17

P-1-5 BVAPA计算饱和蒸汽压子程序 17

P-1-5 CVAPR计算饱和蒸汽压子程序 17

P-1-6 HVAP计算液体汽化热子程序 17

P-1-7 LAML计算液体导热系数子程序 17

P-1-8 BLOCKDATAVTC数据块，用于计算气体导热系数 17

P-1-9 ASRKZSRK方程计算压缩因子子程序 18

P-1-9 BPRZPR方程计算压缩因子子程序 19

P-1-9 CROOT1三次方程求根子程序 20

2.1 管路摩擦系数λ 22

2 不可压缩流体管路计算 22

2.2 简单管路管径设计 23

2.2.1 优先排序法求解 23

2.2.2 联立求解 25

2.3 简单管路操作模拟 26

2.4 模拟泵与管路工作点 27

2.5 最佳管径设计 28

2.5.1 数学模型 28

2.5.2 穷举法确定最佳管径 30

2.5.3 解析法估算最佳管径 30

2.6 非定态操作模拟 31

2.6.1 数学模型 32

2.6.2 解题步骤 33

2.7 管路网络操作模拟 34

2.7.1 数学模型 34

2.7.2 程序结构要点 35

程序列表 36

P2-1 FLM1计算管路摩擦系数子程序 36

P-2-2 AFDWEGS管径设计程序，Wegstein法 36

P-2-2 BFDNEWTN管径设计程序，拟牛顿法 37

P-2-2 CFCT拟牛顿法管径设计子程序 37

P-2-3 FSWEGS简单管路操作模拟程序 38

P-2-4 FSPUNP模拟泵与管路工作点 38

P-2-5 DEOPTI最佳管径设计 39

P-2-6 FDYNAM非定态操作模拟 40

P-2-7 FNETWOK复杂管路操作模拟 41

3 可压缩流体流动计算 45

3.1 多变过程 45

3.1.1 数学模型 45

3.1.2 计算命题 46

3.1.3 模拟计算流量 48

3.1.4 模拟瓟计算下游压力 50

3.1.5 设计管径 50

3.2 绝热过程 52

程序列表 55

P-3-1 FSG等温过程计算气体流量子程序 55

P-3-2 FSP2等温过程模拟下游压力子程序 55

P-3-3 FSD等温过程设计管径子程序 56

P-3-4 FADP2绝热过程模拟下游压力子程序 56

4 流体颗粒相对运动 57

4.1 数学模型 57

4.2 颗粒通过流体的两维运动 58

4.3 颗粒流体等速相对运动 60

4.3.1 计算颗粒等速沉降速度 61

4.3.2 计算带出颗粒最大直径 63

P-4-1 RSF求解流体颗粒相对运动微分方程 64

程序列表 64

P-4-2 FCD计算流体颗粒相对运动阻力系数 65

5 传热计算 66

5.1 翅片传热 66

5.1.1 数学模型 66

5.1.2 方程解析解 67

5.1.3 方程数值解 68

5.2 套管换热器设计 71

5.2.1 方程、变量和系统自由度 71

5.2.2 常规法设计步骤 73

5.2.3 分段法设计 75

5.3 管壳式换热器操作模拟 76

5.3.1 数学模型 77

5.3.2 计算机程序模块 83

5.3.3 操作模拟计算步骤 84

5.4.1 冷凝给热准数方程 86

5.4 冷凝器操作模拟 86

5.4.2 计算模块 88

5.4.3 操作模拟计算步骤 88

程序列表 90

P-5-1 CONDUC计算翅片温度分布 90

P-5-2 EXCH计算换热器结构参数 91

P-5-3 PHYC计算冷流体物性参数 91

P-5-4 PHYH计算热流体物性参数 92

P-5-5 CHI计算管内流体给热系数 92

P-5-6 CHO计算壳程流体给热系数 92

P-5-7 CEPS计算换热器效率 93

P-5-8 CTQ计算流体出口温度 93

P-5-9 CDP计算换热器流体阻力损失 94

P-5-1 0COND计算冷凝准数 95

P-5-1 1CNE计算卧式冷凝器当量管子数 95

P-5-1 2HS管壳式换热器操作模拟调度模块 96

6 精馏计算 101

6.1 热力学方程概述 101

6.1.1 完全理想系统 102

6.1.2 理想溶液系统 102

6.1.3 液相为非理想溶液汽相是理想气体物系 103

6.1.4 由状态方程关联热力学函数 104

6.2 泡点温度和露点温度 106

6.2.1 泡露点计算一般程式 107

6.2.2 完全理想系统泡点方程与露点方程 108

6.2.3 由相对挥发度得到泡露点方程 110

6.3 闪蒸计算 111

6.3.1 等温闪蒸计算 112

6.3.2 绝热闪蒸计算 114

6.4 二元精馏 115

6.4.1 操作线方程 116

6.4.2 全塔物料衡算 117

6.4.3 二元精馏最小回流比 119

6.4.4 逐板计算程序 120

6.4.5 二元精馏操作模拟 121

6.4.6 二元精馏复杂塔操作模拟 122

6.5 多元精馏简捷法计算（FUG法） 123

6.5.1 关键组分 123

6.5.2 Fenske方程 124

6.5.3 Underwood方程 125

6.5.4 实际回流比和实际理论板数 126

6.5.5 加料板位置 127

6.5.6 FUG法设计程序 127

6.6 精馏计算严格法求解 128

6.6.1 通用数学模型 128

6.5.7 FUG法模拟计算 128

6.6.2 常规精馏塔数学模型 130

6.6.3 泡点法求解MESH方程 132

6.6.4 θ法加速迭代收敛 133

程序列表 136

P-6-1 IDK理想物系计算汽液平衡系数 136

P-6-2 SRKPHISRK方程计算逸度系数 136

P-6-3 PRPHIPR方程计算逸度系数 137

P-6-4 EBUDET泡露点计算子程序（PR方程或SRK方程） 137

P-6-5 CEBUDET泡露点计算举例 139

P-6-6 TAN泡露点计算子程序（Antoine方程） 140

P-6-7 KAF由相对挥发度作泡露点计算 141

P-6-8 MEQU2二元精馏全塔物料衡算 142

P-6-9 RM2二元精馏计算最小回流比 143

P-6-1 0MCCAB2二元精馏设计计算——逐板法 144

P-6-1 1MARGULMargules方程计算活度系数 147

P-6-1 2VANLARVanLaar方程计算活度系数 148

P-6-1 3WILSO2Wilson方程计算活度系数 148

P-6-1 4CPO2Antoine方程计算饱和蒸汽压 148

P-6-1 5FKI2活度系数法计算二元组分相平衡系数 148

P-6-1 6BUBT2二元组分泡点计算子程序（活度系数法） 149

P-6-1 7DEWT2二元组分露点计算子程序（活度系数法） 150

P-6-1 8CMCCABM二元精馏复杂塔操作模拟（逐板法） 151

P-6-1 9FENSKFenske方程计算最少理论板数和估算组分的塔顶塔底分布 154

P-6-2 0UND多元精馏计算最小回流比 155

P-6-2 1FUGDES多元精馏简捷法设计计算 156

P-6-2 2FUGSIM多元精馏简捷法操作模拟 159

P-6-2 3BPSIM精馏塔泡点法操作模拟 162

P-6-2 4FSTA确定加料状态子程序 167

P-6-2 5MATRIX三对角矩阵法求解各板液相组成 169

P-6-2 6ENBA热衡算修正气相流量 170

P-6-2 7CALH计算物流汽相焓和液相焓 171

P-6-2 8SETAθ法对各板液相组成进行归一 172

7 吸收计算 173

7.1 板式塔简捷算法之一——Kremscr方程 173

7.1.1 Kremser方程 173

7.1.2 设计型程序设计 175

7.1.3 操作型程序设计 179

7.2 板式塔简捷算法之二——Horton方程 180

7.2.1 Horton方程 180

7.2.2 设计计算 181

7.2.3 操作模拟 182

7.3 板式塔操作模拟——矩阵解 183

7.3.1 数学模型 183

7.3.2 迭代方法讨论 185

7.3.3 求解程序 187

7.4.1 物料衡算方程 188

7.4 填料吸收塔数学模型 188

7.4.2 传质速率方程 189

7.4.3 传质系数法计算填料层高 190

7.4.4 传质单元数法计算填料层高 190

7.4.5 积分程序 192

7.5 填料塔简捷计算——Colbuin方程 194

程序列表 195

P-7-1 主程序ABSIMU板式塔多组分吸收操作模拟 195

P-7-2 主程序ZNOG数值积分法填料吸收塔设计计算 199

P-7-3 HEIGH计算传质单元高子程序 204

P-7-4 MATBA填料塔物科衡算子程序 204

P-7-5 EQUI1计算气液平衡系数子程序 204

8.1.1 物系的起泡特性 205

8.1.2 液泛 205

8.1 基本概念 205

8 筛板塔设计与校核 205

8.2 塔板设计概述 206

8.3 塔径设计 207

8.3.1 估算塔板有效面积Aa 207

8.3.2 估算降液管面积Ad 208

8.3.3 计算塔径 208

8.4.2 泡沫层阻力h？ 209

8.4.1 干板压降hd 209

8.4 气流压降计算 209

8.4.3 表面张力阻力h？ 210

8.4.4 液面梯度△φ 210

8.5 液流阻力计算 210

8.6 降液管内泡沫层高h？ 211

8.7 计算雾沫夹带量 211

8.7.1 Fair方程 211

8.8.3 过量雾沫夹带线 212

8.8.2 液流上限线 212

8.8 负荷性能图 212

8.7.2 Hunt方程 212

8.8.1 液流下限线 212

8.8.4 液泛线 213

8.8.5 漏液线 214

8.9 设计计算举例 214

子程序列表 218

P-8-1 CUF计算泛点气速U？ 218

P-8-2 FHOW计算堰上清液层高how 218

P-8-3 CVM计算最大允许气流量Vmax1,Vmax2和最小允许气流量Vmin 218

附录 （F）数值方法 220

程序列表 228

P-F-1 ALARGLargrange插值子程序 228

P-F-1 BCLARG插值运算举例 228

P-F-2 AREGRL线性拟合子程序 228

P-F-3 AWEGS1Wegstein法方程求根子程序 229

P-F-2 BCREGRL线性拟合运算举例 229

P-F-3 BCWEGS1WEGS1子程序调用举例 230

P-F-3 CNEWTNewton法方程求根子程序 230

P-F-3 DCNEWTNEWT子程序调用举例 230

P-F-4 ATRID1Thomas算法解三对角线性代数方程组子程序 231

P-F-4 BCTRID1三对角矩阵求解举例 231

P-F-4 CMATIN线性方程求逆子程序 231

P-F-4 DCMATIN1求逆运算举例 233

P-F-4 ECMATIN2线性方程求解举例 233

P-F-5 ABROYDNBroyden法解非线性方程组子程序 234

P-F-5 BCBROYDNBROYDN子程序调用举例 235

P-F-5 CFCT非线性方程组子程序 235

P-F-6 AIRUNGRunge-Kutta法解常微分方程组函数子程序 236

P-F-6 BCIRUNGIRUNG函数子程序调用举例 236

参考文献 238