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1、 重庆理工大学计算机在化工中的应用姓名： 学号：10910030127、10910030129班级： 109100301 学院： 化工学院 专业： 化学工程与工艺 2012 年 3 月 29 日1、线性差值已知反应时间/h（1：9） ，以及反映浓度 CA/（mol/L）,直接利用差值计算即interp1 进行线性插值（linear）和样条曲线差值（spline） 。 X=1:9; Y=0.9 0.61 0.42 0.28 0.17 0.12 0.08 0.045 0.03; xi=1.5 2.4 3.5 4.6 5.5 6.4 7.5 8.7; y_linear=interp1(X,Y,xi)
2、y_linear =0.7550 0.5340 0.3500 0.2140 0.1450 0.1040 0.0625 0.0345 y_spline=interp1(X,Y,xi,spline)y_spline =0.7392 0.5250 0.3464 0.2077 0.1399 0.1043 0.0610 0.0315 figure plot(X,Y,*) hold on plot(X,Y) plot(xi,y_spline,ro,xi,y_linear,k) 从图中可以看出两条曲线与已知点都很接近，从数据上可以看出样条曲线差值要更加精确一些。二、曲线拟合pA=8990,14220,886
3、0,8320,4370,7750,7750,6170,6130,6980,2870;pB=3320,3000,4080,2030,890,1740,1820,1730,1730,1560,1060;r=6720,10720,5980,7130,6100,8340,8280,6560,6940,7910,4180;k0=0:100;k,resnorm=Isqcurvefit(H,k0,pA,pB,r)KB=(pA./r.*pB).0.5.*k.0.5-1/pB;pB=3320,3000,4080,2030,890,1740,1820,1730,1730,1560,1060;z= 0.0225,0
4、.0251,0.0165,0.0422,0.1568,0.0618,0.0587,0.0615,0.0654,0.0726,0.1374;k0=0:100;k,resnorm=Isqcurvefit(H,k0,pB,z)Mfile function z=H(k,pB)z=k(1)./(1+k(2).*PB).2；r= 1.0877 *P(1,:).*P(2,:)./(1+ 1.8419.*P(2,:).2k =1.2514 2.0000拟合前r散点图resnorm =1.6296e-004三、相平衡曲线拟合相平衡曲线拟合x=0.178,0.275,0.372,0.456,0.650,0.844
5、；y=0.243,0.382,0.518,0.616,0.795,0.931；polyfit(x,y,3)ans =0.2678 -1.1667 2.0100 -0.0790Y=0.2678.*X.3-1.1667.*X.2+2.0100.*X-0.0790;作图x=0.178,0.275,0.372,0.456,0.650,0.844y=0.243,0.382,0.518,0.616,0.795,0.931X=0:0.05:1Y=0.2678*X.3-1.1667.*X2+2.0100.*X-0.0790plot(x,y,r*,X,Y,)0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0
6、.7 0.8 0.9 1-0.200.20.40.60.811.2 合合合合合合合xy用trapz积分过程x=0.4:0.00001:0.9;z=1./(y-x-(0.9-y)./5);N=trapz(x,z)N =4.6786用quad积分过程function z=J(x)y=0.2678*x.3-1.1667.*x.2+2.0100*x-0.0790z=1/(y-x-(0.9-y)/5);N=quad(J,0.4,0.9)y =Columns 1 through 6 0.5497 0.6264 0.6958 0.7970 0.8809 0.9236Column 70.9614y =0.58
7、90 0.6620 y =0.5696 0.6080y =0.5597 0.5794 y =0.5986 0.6173 y =0.6445 0.6791 y =0.6355 0.6533y =0.6706 0.6875 y =0.7487 0.8410y =0.7228 0.7734 y =0.7095 0.7359y =0.7612 0.7854 y =0.8195 0.8615y =0.8084 0.8304 y =0.8514 0.8713y =0.9029 0.9431 y =0.8921 0.9134y =0.8866 0.8975 y =0.9082 0.9185y =0.9335
8、 0.9524 y =0.9286 0.9383y =0.9477 0.9569N =4.65124、线性方程组的求解已知了进料的流量以及各组分，又知道最后分离后各馏分中的各原料组分，可列出相应的线性方程组，也即利用 AX=b 的关系，通过 matlab 编辑计算出各部分的流量或者组分。先确定原料中各组分二甲苯，苯乙烯，甲苯，苯的含量（程序计算如下） x=0.15,0.25,0.40,0.20; F=70; C=x*FC =10.5000 17.5000 28.0000 14.0000即二甲苯 10.5000 苯乙烯 17.5000 甲苯 28.0000 苯 14.0000（kg mol/mi
9、n）（1）求 D1、B1、D2、B2 的摩尔流量设 D1、B1、D2、B2 的摩尔流量（kg mol/min）分别为 x1、x2、x3、x4。0.07x1+0.18x2+0.15x3+0.24x4=10.50000.04x1+0.24x2+0.10x3+0.65x4=17.50000.54x1+0.42x2+0.54x3+0.10x4=28.00000.35x1+0.16x2+0.21x3+0.01x4=14.0000程序如下 A=0.07,0.18,0.15,0.24;0.04,0.24,0.10,0.65;0.54,0.42,0.54,0.10;0.35,0.16,0.21,0.01; b
10、=10.5000;17.5000;28.0000;14.0000; X=AbX =26.250017.50008.750017.5000 X=inv(A)*bX =26.250017.50008.750017.5000 B=A bB =0.0700 0.1800 0.1500 0.2400 10.50000.0400 0.2400 0.1000 0.6500 17.50000.5400 0.4200 0.5400 0.1000 28.00000.3500 0.1600 0.2100 0.0100 14.0000 C=rref(B)C =1.0000 0 0 0 26.25000 1.0000
11、0 0 17.50000 0 1.0000 0 8.75000 0 0 1.0000 17.5000所以可知：x1=D1=26.2500x2=B1= 17.5000x3=D2=8.7500x4=B2= 17.5000（2）求物流D、B的组成设物流 D 二甲苯，苯乙烯，甲苯，苯组成比例分别为 x1、x2、x3、x4。则有 D=D1+B1Dx1=0.07D1+0.18B1Dx2=0.04D1+0.24B1Dx3=0.54D1+0.42B1Dx4=0.35D1+0.16B1程序如下 D1=26.2500; B1= 17.5000; D=D1+B1; x=0.07*D1+0.18*B1 0.04*D1
12、+0.24*B1 0.54*D1+0.42*B1 0.35*D1+0.16*B1/Dx =0.1140 0.1200 0.4920 0.2740故有 x1=0.1140，x2=0.1200，x3=0.4920，x4=0.2740即 D 中含有二甲苯 11.4%，苯乙烯 12.0%，甲苯 49.2%，苯 27.4%同理设物流 B 二甲苯，苯乙烯，甲苯，苯组成比例分别为 x1、x2、x3、x4。B=D2+B2Bx1=0.15D2+0.24B2Bx2=0.10D2+0.65B2Bx3=0.54D2+0.10B2Bx4=0.21D2+0.01B2程序如下 D2=8.7500; B2= 17.5000;
13、 B=D2+B2; x=0.15*D2+0.24*B2 0.10*D2+0.65*B2 0.54*D2+0.10*B2 0.21*D2+0.01*B2/Bx =0.2100 0.4667 0.2467 0.0767故有 x1=0.2100，x2=0.4667，x3=0.2467，x4=0.0767即 B 中含有二甲苯 21.0%，苯乙烯 46.67%，甲苯 24.67%，苯 7.67%五、非线性方程组的求解现列举出物料衡算式和热量衡算式，根据已知参数，代入方程整理方程，以得到相关的最简非线性方程组。利用 function 功能，编辑函数文件（gongshi.m）保存，调用函数，利用 fzero
14、 可直接求出相关结果。已知物料衡算和热量衡算模型方程如下： （）pAACxHTxRTExk0020 0e1又已知hQVek KCHKRA prA25./; ;250/;145200 0则（）式可变为 250x41ex.2 x编辑公式如下先编辑函数文件 gongshi.mfunction f=gongshi(x)f=0.25*(1-x).2*exp(20-10000/(450+250*x)-x;调用函数x,fval,exitflag=fzero(gongshi,0.6)x =0.8363fval =-9.9920e-016exitflag =1X 即为转化率 83.63%，fval 为算法收敛后的函数值，因为 exitflag1 所以说明收敛成功。6、趣味题因为是对动物的求解，可知一只鸡是两只脚，一只兔子是四只脚，又已知总只数和总共的脚数。先设出相关参数，分析相关参数形式，即为解
