化工计算机辅助设计作业.docx

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化工计算机辅助设计作业

《化工计算机辅助设计》

课程作业

班级：

08032901

姓名：

沙杰

学号：

0803290131

完成时间：

2011.06.22

目录

第一部分化工计算3

§1数据库3

1.化学物质的中英文名检索3

§2管路计算7

1.给定管路网络计算7

§3换热器计算9

1.换热器的计算9

第二部分化工制图13

§1　AutoCAD概述13

§２化工设备图14

化工计算

随着计算机技术与计算机数学的发展，用计算机进行科学与工程问题的科学计算，已成为与理论分析、科学实验同样重要的科学研究方法。

化工计算涉及的内容十分广泛，其中气液相平衡计算、物料与热量的衡算等是化工计算中最基本的内容。

而且，化工计算也是整个化工设计的基础部分，必须在设备设计或选型之前完成。

化工计算为生产过程中各种操作参数的调节与控制提供了定量的依据。

只有掌握了化工计算的方法，才能合理地选择、使用或编写计算机程序，从而达到利用计算机来解决实际工程计算问题的目的。

§1数据库

数据库概述

数据库的数据结构模型通常可分为层次模型、网状模型和关系模型3种。

关系模型是目前数据库系统普遍采用的一种数据结构模型。

由于关系模型具有简单而规范的数据结构，又有严格的数学理论基础，因而成为当前数据库领域最广泛的数据模型。

以关系模型为基础的数据库管理系统，称为关系型数据库管理系统。

目前比较流行和常用的关系数据库管理系统软件有MicrosoftAccess、VisualFoxPro、PowerBuild、Paradox、SQLSever和Qracle等。

数据库相关术语：

（1）数据库（DaTaBase）：

一个数据库由若干个有关联的数据表组成。

数据库作为信息管理的软件集成环境，为数据库中的表以及表与表之间的数据管理提供了一整套的操作规则与便捷工具。

（2）字段（Field）：

在数据表中，每一项就称为一个字段，即表中的一列（属性）。

字段由字段名和字段值组成。

（3）记录（Record）：

表中的一行（元组）。

一个记录由若干个字段（列）组成。

（4）表（Table）：

存放了一组相似记录的集合称为一个表（关系）。

数据表由若干组结构相同的记录（行）组成。

（5）主关键字（KeyWord）：

每一个表应该包含一个或一组字段，这些字段是表中所保存的每一条记录的唯一标识，此信息称作表的主关键字或称主键。

主键一般用于建立表文件中数据的索引和建立表文件之间的关系。

1.化工物性数据库中英文查询

（1）查询要求：

选择或输入物质，查询数据库中的物性；常用数据型物性出现；其它物性可选择，同时选择一个或多个；④可以选用关联式（应有关联式及提示），输入环境参数；⑤出现结果（最好能包括模型参数）；⑥采用主程序-子程序结构，由主程序调用这些子程序（主程序调用单元模块）。

（2）编程原理：

在所给的数据库DaTaBank.xla文件中工程Properties原有的窗体Window1上添加一个ComboBox2用于中文查询，ComboBox1用于英文查询。

将所给物质的英文名翻译成中文对应放入单元格中，用于中文查询时的调用。

截图如下：

核心代码：

ComboBox1的代码由原来的

PrivateSubComboBox1_Change（）

I=ComboBox1.ListIndex+7

LoadData

EndSub

改为：

PrivateSubComboBox1_Change（）

I=ComboBox1.ListIndex+7

LoadData

ComboBox2.Text=Data.Cells（i,46）.Value

EndSub

ComboBox2的代码为：

PrivateSubComboBox2_Change（）

I=ComboBox2.ListIndex+7

LoadData

ComboBox1.Text=Data.Cells（i,2）.Value

EndSub

④中英文检索的示例：

A.由英文进行查询：

B.由中文进行查询：

⑤调用函数AntoineP进行计算：

§2管路计算

1.给定管路网络计算

A.直管阻力计算

圆直管的阻力一般表示为正比于流体动能和相对管长，其比例系数λ便是管路摩擦阻力系数。

λ是雷诺数Re和管壁相对粗糙度ε/D的函数，即：

管路摩擦阻力系数方程形式一般按雷诺数及管壁粗糙度不同分为不同形式，以分段函数形式表示。

Churchill为了方便工程运用，将管路摩擦阻力系数用一个连续函数形式表示。

此方程十分有利于不同流速、粗糙度情况下的直管阻力系数计算。

Churchill方程如下：

其中：

B.局部阻力计算：

局部阻力的计算常采用两种方法，一种是当量长度法，另一种是阻力系数法。

C.本管路计算的是流体流速，其程序编写的框图如下：

编写函数的核心代码（模块PropertiesModule中编写）如下：

FunctionGL（PAsDouble,dAsDouble,TAsDouble,ZAsDouble,EAsDouble,nameAsString,lAsDouble）

DimpzAsDouble,rouAsDouble,miuAsDouble

DimsAsDouble

DimReAsDouble

DimnmtAsDouble

DimVAsDouble

DimAAsDouble,BAsDouble

DimiAsInteger

DimemAsDouble

DimepAsDouble

DimU1AsDouble

Dimu0AsDouble

em=0.00001

i=Index（name）

rou=Cells（i,11）

miu=Viscosity（name,T）

s=0.785*d^2

u0=10

ep=100*em

DoWhileep>em

V=u0*s

Re=rou*d*u0/miu

A=（2.457*Log（（7/Re）^0.9+0.27*（E/d）））^16

B=（37530/Re）^16

nmt=8*（（8/Re）^12+1/（A+B）^1.5）^（1/12）

U1=Sqr（P*2*d/nmt/l）

ep=Abs（U1-u0）

u0=U1

Loop

GL=U1

EndFunction

用户只需调用函数（用户自定义）GL（管路）函数，输入对应量的数值即可算出流速的结果。

流速计算示例：

§3换热器计算

1.换热器的计算

程序编写的框图如下：

编程原理：

首先，在VBA编程界面添加一个窗体UserForm1，并添加文本框和命令按钮用于换热器计算时的参数输入与结果输出，如下图：

其次，对命令按钮编写计算程序，如下：

PrivateSubCommandButton1_Click（）

DimdniAsDouble,dotAsDouble,nAsDouble,lAsDouble,ddAsDouble,deAsDouble

Dimlt1AsString,t1AsDouble,ltotAsString,tot1AsDouble,w1AsDouble,w2AsDouble

Dimt2AsDouble,tot2AsDouble,tm1AsDouble,tm2AsDouble,cp1AsDouble,cp2AsDouble

Dimnmt1AsDouble,nmt2AsDouble,AAsDouble,siAsDouble,soAsDoubleDimmiu1AsDouble,miu2AsDouble

DimrouiAsDouble,rouoAsDouble,priAsDouble,proAsDouble

DimnuiAsDouble,nuoAsDouble,ziAsDouble,zoAsDouble

DimaiAsDouble,aoAsDouble,KAsDouble

Dimdt1AsDouble,dt2AsDouble,dtmAsDouble,qAsDouble

DimxAsDouble,yAsDouble,iAsInteger,jAsInteger

DimpiAsDouble

pi=3.14159265359

dni=TextBox1.Text:

dot=TextBox2.Text:

n=TextBox3.Text

l=TextBox4.Text:

dd=TextBox5.Text:

lt=TextBox6.Text

t1=TextBox7.Text:

ltot=TextBox8.Text:

tot1=TextBox9.Text

w1=TextBox10.Text:

w2=TextBox11.Text

t2=tot1+10:

tot2=t1-15

nmt1=0.5989:

nmt2=0.45

i=Index（lt）:

j=Index（ltot）

A=n*pi*dot*l

si=n*pi*din*din/4

so=pi*dd*dd/4-si

de=（dd*dd-n*dot*dot）/（dd+n*dot）

Do

x=t2

y=tot2

tm1=（t1+t2）/2

tm2=（tot1+tot2）/2

cp1=Cp（ltni,tm1）*4180/Data.Cells（i,3）

cp2=Cp（ltot,tm2）*4180/Data.Cells（j,3）

miu1=Viscosity（ltni,tm1）/1000

miu1w=Viscosity（lt,t1）/1000

miu2=Viscosity（ltot,tm2）/1000

miu2w=Viscosity（ltot,tot1）/1000

roui=win*din/3600/si/miu1

pri=cp1*miu1/nmt1

Ifrei>10000Then

nui=0.023*roui^0.8*pri^（1/3）

ElseIfrei>2100Then

nui=0.116*（roui^（2/3）-125）*（1+din/l）^（2/3）*pri^（1/3）

Else

nui=1.86*（roui*pri*dni/l）^（1/3）

EndIf

Ifroui>2000Then

zi=（miu1/miu1w）^0.14

Else

zi=（miu1/miu1w）^0.25

EndIf

ai=nmt1/dni*nui*zi

reo=wout*de/3600/so/miu2

pro=cp2*miu2/nmt2

zo=（miu2/miu2w）^0.14

nuo=0.023*reo^0.8*pro^（1/3）

ao=nmt2/de*nuo*zo

K=ao*ai/（ao+ai）

dt1=tin1-tout2

dt2=tin2-tout1

dtm=（dt1-dt2）/（Log（dt1/dt2））

q=K*A*dtm

t2=t1-q/w1/cp1*3600

tot2=tot1+q/w2/cp2*3600

LoopUntil（Abs（x-t2）<0.001AndAbs（y-tot2）<0.001）

TextBox12.Text=t2

TextBox13.Text=tot2

EndSub

程序编写好后，运行程序，在文本框中输入对应的已知量，单击“计算”命令按钮，文本框TextBox12和TextBox13就会显示出温度的结果。

第二部分化工制图

§1　AutoCAD概述

　　AutoCAD绘图软件是Autodesk公司研制并推出的适用于微型计算机的二维、三维交互绘图软件。

该软件是一个通用绘图软件，有极强的二维、三维绘图功能和图形编辑功能，因此应用范围极广。

其操作方便、容易掌握，只要输入命令，回答屏幕上的提示，提供数据，便能迅速、准确地绘出所需图形或对图形进行修改。

由于AutoCAD具有诸多优点，因而该软件引入我国以来，倍受用户青睐，在机械、电子、汽车、造船、服装、艺术等行业和领域中获得了广泛应用，并开发出了各种有实用价值的应用软件。

§２化工设备图

蒸压釜介绍：

蒸压釜又称蒸养釜/压蒸釜，是大型压力容器设备，用于灰砂砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块、新型轻质墙体材料，混凝土管桩等建筑制品的蒸压养护。

目前蒸压釜/蒸养釜除应用于硅酸盐建筑制品外，还应用于化工、医药、橡胶、木材、石膏、玻璃、保温材料、纺工、军工等领域的制品蒸养。

蒸压釜图纸