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《谈谈化工计算中的_试差法_汪福意.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、“”谈谈化工计算中的试差法化学科汪福意化工计算由于实际工业过程的复杂性而不同于理科学生以往接触到的纯理沦化学计,在一般的基础理论计算中,时常是根据已知条件去找相应的公式,算代入已知数据扰,,,。能求得未知量但在工程计算中往往不是这种简单的代入扰能解决问题的有时要,。用一个方程去求两个未知量甚至三个怎样解决这种矛盾呢?工程上一般是根据直接,、,和间接经验综合考虑工艺要求经济效益等各方面的因素选定其中一个量(或几个,。量)作为选择参数假定以适当数值作为已知条件去求另一个量升算过程中由于工业过程本身的,,各种限制和约束使得选择参数往往不能一时选择正确而要经过反复的选,。,
2、择计算以及核算才能达到要求这种以某一个量(或某几个量)作为选择参数经过、、。数次假设其数值试算核算而求得另一个量或另几个量的计算方法就是试差法,试差法是化工计算中常用到的计算方法之一在流体输送过程的管路设计中更为常见,木文拟就管路设计中的计算为例,“”的一般步骤和所要注意的一些问谈谈试差法。题:管路计算不外乎两种::s,,,l设计型计算生产任务一定(V一定)设各为未知需要设计管线选定没务(求管径d等)::、,,。2操作型计算设备管线一定要核计流量检查是否达到了设计指标在这两种,,类型的计算中如果过程的摩擦系数为未知则一般都要用到试差法求。,解这主要是由于流体流动过程
3、的摩擦系数没有确定的理论计算式的缘故我们以一例。操作型计算作为对象进行具体讨论:甲114X4mm,例〔1〕原油在的钢管中流过管路总长为3〔km〕(包括管件的当量卜一长度)。若管路中允许压强降为3〔]、g/cmZ〕。试求管路中原油的流率。(原油的密度ssok3,.e为g/m粘度为5lp〕:,,分析这是一例操作型计算问题管径为已知所以若能计算出管路中原油的流速,,而在管路计算中计算流速有三个途径:问题就迎刃而解了¹:一洲由式d求解,,u,。u。丫赞但式中V都为未知数欲求量故无法由此而得:u,º由柏努利方程求我们知道柏努利方程只能是由一个截面已知的流速求另一。s,个截面的
4、流速或是V为已知以连续性方程作辅助方程联合求解沿流向各断面的流。,。速这里两种条件都不具备因此此路不通,,、二,,。uLZ·‘····················。一’.Ju切田式乙n1=“.⋯⋯〔1〕求万厄百、,,、根据题意Ld为已知因为过程为长距离流体输送过程中流体位能流速可以认、,、六、,___、,、。、,,、,,_,,,,。,~_~,。*‘二,*二。二~一~~~一一。~乙P,1以l。:一万飞’二‘1,刀近似小艾肌以侃利胜住阴阻刀坝大赶寺丁廷住则庄独津即畔.〕:将此式代入〔〕式则有’刁PLUZ二二六一pgd29.互一刁P=入巴址d2、、_、*.._‘、,
5、,_,,、_.,,、,、,,_,、,、、,_、___。~ue__、卜_理论上将上式与方程=Re,。Re:d二士~u。_一一久尹(/d)及联合求解就能求得因为这三个方协、、。u入Re程中只有三个未知数,=e,。,e久但实际上由于入厂(R/d)没有确定的理论式只有相应R范圈内的经验计算式或是由Re直接查图,而Re查图都必须先知道,R“,久的经验计算式的确定或是由一eu,u、但R求得又依赖于的确定故实际上也无法通过所列三个方程式的联解而求这时就、、e,,需要在拼入R中选定一个量作为选择参数假定其一定的值作为已知条件然后再联,即用。立三方程求解试差法进行计算,:“、、u。以
6、试差法求解在这里可作为选择参数的量有三个R入以哪一个作为选找、,参数最好?由什么样的途径求解为最佳呢?我们将不同的方法途径作个比较从中找。出最佳途径‘’‘“P一“·砚子几七:二4一3又已知d(11一8)+10me.x‘Z=3kg/m扭=3义98110N/m.离‘.竺一s、951x20有:·uZ=、一2.”’’‘“二“整理得几245x10⋯⋯⋯⋯⋯(1)。=:R..··.·另以”二“””业⋯⋯⋯⋯(2)仁L。V.=沉tlZu“”’‘’‘··”·”·一⋯⋯⋯⋯(3)4。作为辅助方程联合求解:。方法I以丸为选择参数,e,u。¹试设一个几由几查图可得R再由(2)式可求得:·
7、u’。º将假设值丸与所求值u代入(1)式左边得几=m:.一’,»将m与245又10相比较如果两者相等或近似相等(误美不超过工程允许误,u,,差5%)即认为试设之义及求得的可以接受这样由式(3)即可求得V,如果两,相差很,,,2.义一2。者不等大则需重设一个几重复上述计算直到m等于4510为止。方法n:e以R作为选择参数:c,,e。¹试设一个R由º式可求得u由R查图可得相对应;的:、u·uZ。º将求得的几代入(1)式得人=m:。X一2。,u,,»比较m是否等于24510如相等或近似相等则为所求如不相等则需一Re,重复,2.45x10一’。重设个计算直到m等于为止·
