课程设计邹舟.doc

精品Word文档 ，知识共享！ PAGE 精品Word文档 ，知识共享！ 课程设计说明书 课程设计名称： 低温原理与装置课程设计 课程设计题目： 空气分离过程计算 学 院 名 称： 理学院 专 业 班 级： 15制冷 02班 学 生 学 号： 1509180231 学 生 姓 名： 邹舟 学 生 成 绩： 指 导 教 师： 李宏顺 课程设计时间： 第9周 至 11周末 格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，1.5倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，1.5倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。 （7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，1.1，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表1.1、表1.2……；图1.2、图1.2……；公式（1.1）、公式（1.2）。 精品Word文档 ，知识共享！ 课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 假设空气由氮气和氧气两种成分组成，其中氧气的摩尔成分为20.9%。 计算并绘制压力为98.1 kPa时氧—氮二元系的相平衡T-x图；另外，计算并绘制T = 80 K时氧—氮二元系的相平衡p-x图；氧气和氮气的饱和性质数据见另一个附件。要求：给出计算结果数据，相平衡图可用Excel绘制。 质量为m、温度为50K的过冷液空置于右图所示的容器中，其压力为 98.1 kPa，在定压下对其进行简单加热蒸发操作。试计算出：(a).低温液空中出现第一个气泡时的温度，此时气泡中氧气的摩尔成分；(b).容器中只剩最后一滴液态空气时的温度，此时液滴中氧的摩尔成分；(c).在T-x图上示出此操作过程。 条件同上，但进行非连续部分蒸发操作：在蒸发过程中，一旦饱和蒸汽的质量积累到0.2m时，就将蒸汽移除掉，然后再使剩下的低温液体空气继续蒸发。试计算出：(a).每次当饱和蒸汽的质量积累到0.2m时，液体中氧的摩尔成分、蒸汽中氧的摩尔成分；(b).容器中只剩最后一滴液态空气时的温度为多少？此时液滴中氧的摩尔成分又为多少？(c).在T-x图上示出此操作过程。 下页图中所示为多次部分蒸发、多次部分冷凝流程图：三个容器I、II、III，其内压力均为98.1 kPa。在容器I内盛有含氧20.9%的液空，容器II和III分别盛有含氧30%及40%的富氧液空。被冷却到冷凝温度（82K）的气态空气以1000 Nm3/h的流量被送入容器III内的液体中，同时将温度为77.6 K、氧的摩尔成分为10%低温液空以600 Nm3/h的流量送入容器I中，试计算出：位置1、2、3、5、6、7处蒸汽的状态参数及流量。 假设：(1).气氧和气氮的混合热为零、液氧和液氮的混合热为零；(2)无论是对于气氧和气氮、还是液氧和液氮，忽略压力对焓值的影响，即假设h(p,T )? h(T )；(3)容器和管路完全绝热，无跑冷损失。 要求：(1).分别列出容器I、II、III的物料衡算方程、能量衡算方程； (2)可用迭代算法求解这一方程组，并编写相应的计算程序（用C语言、 Fortran语言或其它语言均可），必须自己编写计算程序， 严禁用Matlab等任何软件包求解方程组，否则视为无效； (3).每位学生必须各自独立完成，不得几个人结为一个小组一起做、 一起提交课程设计报告，否则视为无效。 说明：本题中，位置1、2、3处蒸汽的温度，均分别等于它们离开的容器内的液相的温度。这样位置1、2、3处的摩尔成分和流量为未知数，同时位置5、6、7的流量为未知数，一共是九个未知数。 二、进度安排 在2016~2017年第一学期的第十四周末之前完成； 课程设计答辩时间：第14周周一、周二全天， 每个人都必须参加答辩，否则无成绩。 答辩时提交本《课程设计说明书》电子文档， 不接受纸质打印件（绿色环保起见）。 课程设计答辩地点：热动教研室 三、参考资料或参考文献 1. 张祉祐，石秉三. 低温技术原理与装置. 北京