用数学软件Mathematica计算流体输送

流体输送是化工生产过程基本的单元操作.作者提倡用数学软件Mathematica计算流体输送中的有关数学问题.本文用曲线拟合法由离心泵的实验数据求出泵的特性曲线,用Solve等命令求解泵工作点和泵组合中遇到的非线性方程组,用绘图命令绘制了数据和函数的图形,准确、形象地展示计算过程和结果,方便教师讲解和学生理解,免去复杂、繁琐、耗时的手工计算,提高学生利用计算机解决流体输送问题的能力.     

离心泵变频调速与节流分程协调节能控制

离心泵的变频调速是目前广泛采用的流量调节方法,高效节能是其最大优点,但是当流量降低时,可能造成压头过低而影响后续流程.对此,提出离心泵的变频调速与节流分程协调节能控制方法,当阀后压力大于一定值时,由流量控制器调节离心泵转速以改变泵的出口流量,当阀后压力小于一定值时,由流量控制器调节阀门开度以保持控制点需要的实际压头基本恒定,而中间段由转速和阀门开度协调控制,从而能够同时满足管路控制点所需的压力及流量.实验模拟效果证明了控制方案的可行性,并且流量与压力二者分程协调控制的节能效果显著.     

计算机在离心泵特性曲线测定实验中的应用

运用智能型电动调节阀、涡轮流量传感器、T139E型流量显示仪表、SN-2000型变频调速器、PCI-2003型数据采集卡和计算机作为主要设备,设计了离心泵特性曲线和管路特性曲线测定实验的工艺流程。给定离心泵转速、阀门开度数值,计算机对流量Q、扬程H、轴功率N_轴进行数据采集、绘图,由所绘图形判断该实验的工艺流程是否满足实验要求。实验结果表明：组成实验工艺流程的设备运行平稳、数据处理快速、图形直观。     

基于双循环测量隔离管路的离心泵加速寿命试验平台设计

针对离心泵失效过程复杂、故障数据库不健全的问题,设计了基于双循环测量隔离管路的离心泵加速寿命试验平台。该平台利用含砂粒子大小与粒子浓度作为离心泵加速寿命应力因子,以流量-扬程特性曲线作为寿命评价指标。测试结果表明,该平台可以有效加速离心泵失效过程,并能实现离心泵特性曲线拟合和试验数据的在线测量,满足了加速寿命试验要求。     

高浓度吸收的计算机辅助计算

吸收是化工生产特别是石油化工生产中十分常见的过程,在化工原理教学中是一个典型的传质分离单元操作.针对复杂的高浓度吸收计算过程,本文利用MATLAB语言强大的方程求解、曲线拟合和数值积分功能,介绍计算机辅助求解方法的典型例题.结果表明,利用MATLAB解决化工原理工程计算问题快捷、准确和有效.     

基于MATLAB的离心泵特性曲线的拟合方法

针对离心泵特性曲线的似合要求较高的计算机编程技巧问题，通过使用MATLAB语言，有效解决了采用FORTRAN或C语言进行辅助计算所造成的编写程序繁复冗长的问题，使所编程序简单紧凑，降低编程难度，具有很强的实用性。     

基于累计流量计算示值误差法的涡轮流量测试研究

分析了涡轮流量传感器的工作特性曲线和误差计算方法,采用累计流量计算示值误差来修正分段仪表系数的方法,在标准法标定装置上对液体涡轮流量计进行检定测试,并给出了检定结果。结果表明,该方法使得测量较小流量成为可能,增大了流量量程,同时也大大提高了流量计的精度与可靠性。     

叶顶间隙对离心泵性能影响的数值模拟研究

离心泵的几何结构复杂,所以其内部流场也极其复杂并呈强烈的三维紊流特性,由于目前的理论水甲和实验手段的限制,只能依靠精确的计算机仿真,才能获得其内部流场的详细情况,以便进行设计和优化.为了研究叶顶间隙对叶轮内部流场及性能的影响,对闭式离心泵叶轮和有间隙的半开式离心泵叶轮共同进行了计算机仿真.在所得计算结果基础上详细对比分析了离心泵内部流场的特性,捕捉到了叶轮通道内部的二次流现象.结果表明:随着叶顶间隙增大,叶顶问隙泄漏流动会使叶轮性能下降,二次流强度增加.从而说明计算机数值模拟方法,可以弥补实验方法的不足,用来研究叶顶间隙流动的影响,为离心泵的水力设计和优化提供依据.     

矩形脊波导损耗特性的有限元研究

损耗特性是脊波导的重要特性之一,衰减常数和功率容量是脊波导的重要参数．本文运用有限元法分析计算了矩形单脊和对称双脊波导在TE模式下的衰减常数和功率容量,并且给出了工作频率和截止波长变化时不同尺寸下脊波导的计算数据和变化曲线．结果表明,无论是矩形单脊还是双脊波导,归一化衰减常数都随工作频率的增大而递减,而标准衰减常数都随着归一化截止波长的增大单调递增．功率容量随归一化截止波长的增大单调递减,且随脊距d和脊宽s的增大而增大．由计算数据可以看出,单脊和双脊波导相比具有比较好的损耗特性．数值结果将丰富现存的脊波导数据,并且有助于脊波导的设计和在实际中的应用．     

C语言在工程实践中的应用

C语言具有较强的数据和图形处理功能,能将所得数据依据函数对应关系绘制出工程所需函数曲线实现图形屏幕显示,并保存图形用于输出。将C语言的字符模式转换为所需分辨率和颜色值的图形模式,正确使用C语言表达函数对应法则,准确计算出工程数值,通过调用C语言库函数画出对应函数值在坐标上的点,从而实现图形的精确绘制。用以上方法对地震勘探原理中的多次叠加振幅特性曲线进行了成功绘制。     

化工原理实验数据处理软件的开发

本软件旨在解决通常的化工原理实验数据处理过程中或因计算复杂,或因作图时不可避免的出错而影响实验结果的问题.它以Visual Basic 6.0为开发工具,采用最小二乘法直线拟合、非线性拟合、数值积分等方法处理实验数据,可完全消除学生作图出错,使实验结果更正确、更科学.本软件为处理化工原理实验数据提供方便、快捷的方法,也为教师批改实验报告提供可靠的依据.该软件在中文Windows环境中运行,界面美观、操作方便.     

复杂管路系统压力谐振特性仿真研究

本文用轴向九柱塞航空油泵作为脉动流量源,对一种简单管路系统和由此扩展而成的两种复杂系统进行了实验研究和仿真计算。计算值同实验值很吻合。从实验和计算的相互验证以及系统结构的演变过程中,作者提出了将复杂系统分解为基本系统和附加系统的新观点,进而提出了估算复杂系统谐振特性的重要结论,即复杂系统的谐振特性可用构成它的基本系统的谐振特性来进行估算。     

“传热综合实验”数据处理的方法

实验数据计算复杂,还要将结果在直角坐标纸上作图,主观误差不可避免.故以Visual Basic 6.0语言为工具,用最小二乘法直线拟合,处理化工原理实验“传热综合实验”的数据,以消除手工作图的误差,绘制出科学的、准确的图形.该程序占用内存小,使用快捷方便,经编译可生成脱离Visual Basic单独运行的可执行程序.同...     

基于Nios Ⅱ的ZrO2分析仪的数据采集与处理

基于现场可编程(逻辑)门阵列(FPGA)气体分析仪为在线实时氧含量监测仪,具有结构简单和响应快速的特点,且该ZrO2传感器符合能斯特方程特性.因FPGA浮点计算能力不强,直接用能斯特方程计算氧含量造成系统资源消耗过大,仪表不能实现快速响应.在介绍ZrO2传感器测氧原理的基础上,选择MAX197并采用Nios Ⅱ对测量数据进行非线性化处理,用拟合曲线替代ZrO2传感器特性方程计算氧含量,在保证仪器氧含量计算精度的同时,提高计算效率,减轻CPU的负担,快速准确地进行数据采集与处理,实现实时在线测量.     

基于FFT的泊松方程快速求解器的硬件实现

针对传统的泊松方程求解算法执行效率低、功耗大,很难满足实际需要的缺点,设计了一种FPGA硬件平台的泊松方程快速求解器。设计采用软件与硬件结合的方式,由软件执行控制复杂、计算量较小的任务,而由硬件完成控制简单、计算量大的任务,从而达到硬件加速的目的。在FPGA平台上,独立设计的FFT协处理器可以流水和高度并行化的处理数据,提高了求解器的性能。实验结果表明,硬件实现的基于FFT的泊松方程快速求解器具有较高的计算性能和良好的可扩展性。     

PVDF压电加速度传感器电荷灵敏度影响因素分析

建立PVDF压电模型,依据压电方程和加速度计基本原理,推导和分析了PVDF压电薄膜加速度传感器电荷灵敏度的影响因素,并设计实验进行了验证.公式推导和实验证明,PVDF压电加速度传感器电荷灵敏度随压电薄膜的面积增大而增大,随厚度增大而减小.,随预紧弹簧的刚度增大而减小.     

化工原理实验报告批改软件的开发

介绍了化工原理实验报告批改软件的主要内容、设计思想及功能,该软件可用于化工原理实验报告的批改,追踪学生实验数据的处理及计算过程,指出学生数据处理出错的原因。该软件具有操作简单、使用方便等特点。     

VB界面下用并口实现多通道质量流量计自动化控制

分析了MKS公司生产的气体流量控制系统247C Four-Channel Readout的工作原理,并通过实验得出系统的工作曲线,并设计出该仪器与PC并口的接口电路.控制软件用VB高级语言编写,界面友好,操作简便.其实现方法可供一般微电压信号控制仪器的自动化改进参考.     

单效蒸馏海水淡化装置热力性能实验研究

板式低温蒸馏海水淡化技术是远洋船舶的重要淡水制备方法,文章根据板式低温蒸馏的热力学原理,设计并制造了一台蒸馏海水淡化装置,并以产水率为优化目的进行了相关实验研究。结果表明：热源水入口温度和流量是影响系统产水率的重要参数,产水率随热源水入口温度(60～74℃)和流量(2000～3900 kg/h)的增大基本呈线性增大的趋势;进料水流量存在最优值(150 kg/h左右),低于最优值时,产水率随进料水流量增大而增大,超过最优值后,进料水流量并不能显著提高产水率,甚至导致产水率下降,相关实验数据对海水淡化装置的优化设计提供了数据支持。     

离心泵叶轮内流场的计算机仿真

离心泵由于其复杂的几何结构,所以内流场结构也极其复杂,呈强烈三维紊流特性.在目前的理论水平与实验条件下.只有依靠精确的计算机仿真,才能获得其内流场的详细分布.文中通过求解三维紊流N-S方程、利用标准紊流模型封闭方程组,运用多重网格法、残差光顺等加速收敛技术,对一低比速离心泵叶轮进行了仿真计算.得到的计算结果与实验值吻合,证明了文中所用模拟方法的正确性;在此基础上详细观察、分析了其内流场特性,得到了其流速与压力分布规律,并捕获到了二次流现象.