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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Z4

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λ22

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Aa207

8.3.2 估算降液管面积Ad208

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hd209

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△φ210

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how218

P-8-3 CVM计算最大允许气流量Vmax1,Vmax2和最小允许气流量Vmin218

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