C语言在闪蒸过程计算中的应用

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1、C语言在闪蒸过程计算中的应用常兴青海大学盐湖系（青海西宁810016）ApplicationofFlashProcessCalculationbyCLanguageChangXingDepartmentofSaltLake,QingHaiUniversity（QingHaiXiNing810016）Abstract：ThisPaperanalysisthecalculationofflashprocessthroughmaterialbalance．ByaexampletodiscussthebasicapplicationofNewtoniterativemethodandClan

2、guageprograminflashprocesscalculation．Keywords：Flash，ChemicalCalculation，CLanguage摘要：本文从物料衡算出发，分析了闪蒸过程计算，通过一个计算实例探讨了Newton迭代求解法以及C语言编程方法在闪蒸过程计算的基本应用。关键词：闪蒸化工计算C语言中图分类号：文献标识码：1问题的提出闪蒸是连续的单级蒸馏过程。该过程主要用于化工过程混合物的初步分离[1]。等温闪蒸过程如图1所示，流量F（摩尔流量，下同）、组成为zi（摩尔分数，下同）的混合物经换热器进入V，y气液分离罐，在罐中经闪蒸分离出互成平衡的气液两相。汽相

3、流量为V，组成为yi；液相流T，PL，x量为L，组成为xi。分离罐压力为P，温度为T。F，z对于等温闪蒸过程的问题是：已知混合物的总组成zi闪蒸温度T和压力P，要求计算闪蒸后汽相所占分率e，及平衡的汽液相组成yi和xi。这个问题必须通过迭代法求解。如果采用计算机求解则比较方便，程序的通用性强。可以把同学们从繁重的试算工作中解脱出来。图1等温闪蒸2问题的求解2．1工作方程：对于如图1示的闪蒸过程，用物料衡算和相平衡方程得到：…………………………………………（1）令汽化分率e为…………………………（2）由（1）得到：…………………………………………（3）由及可写出：……………………………

4、…………（4）当温度、压力及混合物组成给定之后，方程（4）中只有一个未知数e，对于二元物系可直接求解，但对于组分数C≥3的体系用一般手算的方法已显得无能为力，随着计算机技术的进步以及算法语言的不断出现，求解这个问题显得非常容易。2．2求解过程对于（4）式采用Newton迭代法求解。令：…………………………………………（5）若目标函数为。此时求解得到的e即为问题的解。计算框图如图2输入设e，初值FORi=1TOC;圆整，调整e直至收敛图2等温闪蒸计算框图3计算算例3.1题目：组成为60%（mol）苯，25%甲苯和15%对二甲苯的100Kmol液体混合物，在102.3Kpa和100℃下闪

5、蒸。试计算液体和汽体产物的量及组成[2]。解：此条件下物系可看成是理想体系，因此可以用安托因公式计算饱和蒸汽压。3．2求解程序[3]#include"stdarg.h"#include"math.h"#defineT(100+273.15)staticfloatZ[3]={0.60,0.25,0.15},K[3];main(){inti;doublep[3];floatf,f1,x,y,a,b,s;floatV,F,L,PO;staticfloatl[3]={20.7936,20.9065,20.9891},m[3]={2788.51,3096.52,3346.65},n[3]={5

6、2.36,53.67,57.84};clrscr();/*K*/PO=101.3;for(i=0;i<3;i++){p[i]=exp(l[i]-(m[i]/(T-n[i])));K[i]=(p[i]/PO)/1000;printf("k=%f",K[i]);}/*s,f,f1*/s=0.1;for(i=0;i<3;i++){do{f=0.0;printf("s=%f",s);for(i=0;i<3;i++){a=Z[i]*(1.0-K[i]);b=1.0+s*(K[i]-1.0);f+=a/b;}printf("f=%ft",f);f1=0.0;for(i=0;i<3;i++)

7、{x=(K[i]-1.0)*(K[i]-1.0)*Z[i];y=(1.0+s*(K[i]-1.0))*(1.0+s*(K[i]-1.0));f1+=x/y;}printf("f1=%f",f1);s+=fabs(f)/fabs(f1);}while(fabs(f)>0.001);}/*V,L,F,x,y*/for(i=0;i<3;i++){x=Z[i]/(1.0+s*(K[i]-1.0));y=K[i]*Z[i]/(1.0+s*(K[i]-1.0));