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第1章 化工物性数据和平衡数据1

1.1化工物性数据库简介1

1.2化工物性子程序的建立2

1.2.1数据型数据子程序2

1.2.2公式计算数值型子程序3

1.2.3插值数值型数据子程序6

1.2.4估算数值型子程序6

1.2.5混合物的物性7

1.2.6物性的压力校正9

1.3气液平衡数据11

1.3.1气液平衡关系11

1.3.2活度系数的计算12

1.3.3逸度系数的计算14

1.3.4利用实验数据16

1.4液液平衡数据17

1.4.1液液平衡关系17

1.4.2利用实验数据18

1.5实验数据的拟合19

第2章 流体输送和管路计算22

2.1流体输送过程的数学模型和设计自由度分析22

2.2管路的摩擦系数计算24

2.3几种实际应用计算25

2.3.1简单管路的管径设计25

2.3.2简单管路的模拟计算28

2.3.3离心泵的工作点计算29

2.4复杂管路的计算31

2.4.1分支和汇合管路31

2.4.2并联管路32

2.5管路网络的计算和模拟33

2.5.1数学模型33

2.5.2编程要点34

2.6可压缩流体输送的计算36

2.6.1数学模型36

2.6.2可压缩气体的管路计算37

第3章 传热计算41

3.1列管换热器的设计41

3.1.1设计计算的数学模型41

3.1.2列管换热器设计步骤44

3.2列管式换热器的操作模拟45

3.2.1传热单元数和换热器效率46

3.2.2第一类命题换热器模拟计算的步骤47

3.2.3第二类命题换热器模拟计算的步骤47

3.2.4冷凝器的操作模拟48

3.3换热器系统的模拟50

3.3.1序贯换热器系统模拟50

3.3.2带分支的换热器系统52

3.3.3复杂换热器网络系统53

3.4传热物体内的温度分布54

第4章 精馏计算59

4.1相平衡和泡露点的计算59

4.1.1泡露点的计算59

4.1.2理想物系的泡露点计算60

4.1.3非理想物系的泡露点计算61

4.1.4精馏塔操作压强的确定62

4.2闪蒸的计算63

4.2.1闪蒸过程的数学模型63

4.2.2等温闪蒸64

4.2.3绝热闪蒸66

4.3二元精馏的计算67

4.3.1二元精馏的数学模型67

4.3.2精馏塔理论塔板的逐板计算70

4.4多元精馏的简捷计算73

4.4.1全回流条件下的最少理论板数73

4.4.2非关键组分的分布73

4.4.3多元精馏分离的最小回流比74

4.4.4理论板数的计算75

4.4.5多元精馏简捷计算的计算步骤75

4.5多元精馏的严格计算79

4.5.1通用的数学模型79

4.5.2常规精馏塔的求解81

4.5.3泡点法求解MESH方程组84

4.5.4流量加和法求解MESH方程组84

第5章 其他单元操作的计算89

5.1流体与颗粒的相对运动89

5.1.1流体绕过颗粒的数学模型89

5.1.2流体带出最大颗粒直径的计算90

5.1.3颗粒的沉降速度91

5.1.4计算颗粒由静止开始的加速运动92

5.1.5过滤常数的测定计算92

5.2吸收计算95

5.2.1填料吸收塔的计算95

5.2.2多组分板式吸收塔的模拟计算99

5.3萃取计算101

5.3.1单级萃取计算102

5.3.2多级逆流萃取理论级数的计算103

第6章 化工优化计算106

6.1技术经济数据106

6.1.1设备费用106

6.1.2操作费用108

6.2几个化工单元操作优化实例108

6.2.1最佳管径的设计108

6.2.2换热器冷却水出口温度的优化110

6.2.3精馏塔最佳回流比的确定111

6.3过程系统的优化113

6.3.1温焓图和复合曲线114

6.3.2夹点和换热系统的集成115

6.3.3系统热集成的目标函数115

第7章 常用流程模拟软件简介117

7.1 PRO／ II软件简介117

7.1.1软件的物性数据库117

7.1.2热力学方法118

7.1.3主要单元操作模型118

7.1.4附加模块119

7.1.5图形界面119

7.1.6应用工业领域120

7.2 Aspen Plus软件简介120

7.2.1完备的数据库121

7.2.2 Aspen Plus具有很强的集成能力121

7.2.3提供丰富的单元操作模块122

7.2.4具有模型／流程分析功能122

7.3 ChemCAD软件简介123

7.3.1高度集成、界面友好和较为详尽的帮助系统123

7.3.2丰富的物性选择125

7.3.3完整的单元操作单元以及强大的计算和分析功能126

7.3.4集成的设备标定模块和附带工具模块126

7.3.5支持动态模拟126

第8章 化工常用数值计算方法128

8.1插值128

8.1.1线性插值128

8.1.2二次插值（拉格朗日三点插值）129

8.2一元非线性方程的迭代求解130

8.2.1直接迭代130

8.2.2韦斯顿迭代132

8.2.3牛顿迭代133

8.3方程组求解134

8.3.1解三对角线性方程组134

8.3.2优先排序解非线性方程组134

8.4方程的拟合136

8.4.1线性方程的拟合136

8.4.2非线性函数的线性化137

8.5一阶常微分方程的数值解138

8.5.1欧拉法138

8.5.2四阶龙格库塔法139

8.6数值积分140

8.6.1梯形法140

8.6.2辛普森法140

参考文献142

附录1 部分C语言计算程序143

附录2 一些常用化合物物性公式的计算常数161

附录3 Wilson模型参数172