1.3.2. Пояснение к блок-схеме

Основная программа использует следующие модули: Crt, Dos, Graph, Uchismet, UGraph, UspGraph.

Модули Crt, Dos, Graph – стандартные модули, используемые для расширения возможностей текстового и графического режимов, дисковой операционной системы.

Модуль Uchismet содержит процедуры и функции, в которых реализуются приближенные численные методы, например: решение систем линейных уравнений, интерполяция полиномом Лагранжа, аппроксимация методом наименьших квадратов и т. д.

Модуль UGraph включает процедуру инициализации графического режима работы ЭВМ и ряд сервисных графических процедур (организации окна пользователя, статус строки, установления рабочей области, очистки экрана и др.).

Модуль USpGraph содержит процедуры, предназначенные для вывода графиков на экран дисплея.

В соответствии с блок-схемой на рис. 1.8 после раздела описания переменных, назначения внешних файлов и ввода исходных данных управление передается подпрограмме с именем Sist, в которой рассчитывается материальный баланс установки (определяется расход дистиллята Gд и кубового остатка Gw).

После процедуры Sist основная программа обращается к стандартной процедуре аппроксимации Appr. Эта процедура позволяет перейти от табличной формы задания кривой равновесия к аналитической. Получение выражения кривой равновесия в аналитической форме необходимо для построения ректификационного процесса.

Аппроксимация кривой равновесия выполняется с помощью полинома степени m:

,

(1.21)

где Y_i – содержание легкокипящего компонента в паровой фазе;

X_i – содержание легкокипящего компонента в жидкой фазе;

[a₀, a₁, a₂,…, a_m] – массив коэффициентов при аргументе.

В результате работы процедуры Appr формируется массив значений [a₀, a₁, a₂,…, a_m]. Обращение к процедуре Appr из любой программной единицы выглядит следующим образом:

Appr(Н, E₁, X, Y, MM, NA, E, Z),

где Н – количество точек аппроксимируемой зависимости;

E₁ – задаваемая среднеквадратичная погрешность (E₁ = 0,0001);

X, Y – задание аппроксимируемой функции в табличном виде;

MM – степень полинома (вычисляется автоматически в Appr);

NA – число членов полинома (определяется в ходе выполнения Appr);

E – погрешность аппроксимации (вычисляется в процедуре Appr);

Z – массив коэффициентов полинома [a₀, a₁, a₂,…, a_m].

Массив Z формируется в ходе выполнения процедуры Appr. Он используется в полиноме (1.21) для расчета значения функции Y по заданному значению аргумента X.

Для аппроксимации функции по заданному значению аргумента необходимо обратиться к процедуре с именем YAP. Обращение оформляется в следующем виде:

YAP(XA, Z, Q),

где XA – аргумент, для которого аппроксимируется значение функции;

Z – массив коэффициентов полинома;

Q – выходное значение функции для заданного значения аргумента.

После вычисления аппроксимирующего полинома управление передается процедуре с именем А_Х, в которой осуществляется переход от массовых к молярным концентрациям и определяются координаты вспомогательных линий в диаграмме равновесия (диагональ, рабочие линии укрепляющей и исчерпывающей части колонны).

Затем вызывается процедура с именем GrRec. Данная подпрограмма в свою очередь использует процедуры модулей Graph, Ugraph, USpGraph. Результаты работы GrRec представляются в графическом режиме в виде:

1) инициализации графического режима;

2) построения в координатной сетке кривой равновесия и вспомогательных линий;

3) построения ректификационного процесса в колонне и определения теоретического числа тарелок.

Из процедуры GrRec управление передается в процедуру NDeystv, в которой определяется действительное число тарелок. Далее вызывается процедура GeomKolon, в которой определяются характеристики участвующих в тепломассообмене потоков (количество поднимающихся паров, количество стекающей жидкости, средние молярные доли жидкости в верхней и нижней части колонны и т. д.) и основные конструктивные параметры колонны и ее элементов.

Программно этап расчета конструктивных параметров колонны реализуется следующим образом. В диалоговом режиме в процедуре GeomKolon задается расстояние между тарелками в колонне H_т. Далее из GeomKolon вызывается процедура SelWr, результатом работы которой является определение рабочей скорости пара в колонне W_r. На основании значения W_r рассчитывается сечение колонны S_к, по которому определяется расчетный диаметр колонны . По значению принимается стандартный диаметр . Из процедуры GeomKolon вызывается процедура SelKolon, в которой по значению выбираются основные конструктивные характеристики колонны.

Затем управление передается в процедуру GydrKolon для расчета гидравлического сопротивления колонны.

Расчет теплового баланса установки осуществляется в процедуре TeplBal.