课程设计UASB计算
南京工程学院课程设计说明书
南京工程学院
课程设计说明书（论文）题目某制药企业废水处理工艺设计
课程名称：水污染控制工程
院（系、部）：环境工程系
专业：环境工程
班级：环境091
学号：216090116
姓名：周发庭
起止日期：2012-5-21 ～2012-6-3
指导教师：李红艺徐进
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目录
第1章概论 (1)
1.1设计任务及依据 (1)
1.2设计要求 (1)
第2章水质分析 (2)
2.1水质组成 (2)
第3章方案选择 (3)
3.1选择方案原则 (3)
3.2工艺流程图 (4)
第4章工艺流程设计说明 (4)
4.1工艺流程说明 (4)
第5章 UASB工艺设计计算 (6)
5.1工艺简介 (6)
5.2设计作用 (7)
5.3设计参数 (7)
5.4设计计算 (8)
5.5进水系统设计 (12)
5.6出水系统设计 (13)
5.7排泥系统设计 (15)
5.8产气量计算 (15)
5.9上升水流速度和气流速度的计算 (16)
5.10总结 (16)
参考文献 (17)
致谢 (18)
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第一章概论
一、设计任务及依据
1.设计任务
本设计方案的编制范围是某生物制药厂废水处理工艺，处理能力2500 m3/d ,内容包括处理工艺的确定、设备选型、各设备对污水去除污染物的计算、UASB工艺设计计算、经济技术分析。完成绘制处理工艺流程组图、处理工艺组合平面布置及UASB工艺三视图。
2.设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》
（2）《污水综合排放标准GB8978－1996》
（3）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
（4）《课程设计任务书》
（5）《课程设计大纲》
二、设计要求
1.设计原则
（1）必须确保污水厂处理后达到排放要求。
（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。
（3）污水处理厂设计必须符合经济的要求。
（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（5）污水厂设计必须注意近远期的结合，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。
（6）污水厂设计必须考虑安全运行的条件。
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（7）污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。
2.污水处理工程运行过程中应遵循的原则
在确保污水处理效果同时，还应合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力。同时应当合理设计、合理布局，作到技术可行、运行可靠、经济合理。
第二章水质分析
一、水质组成
生物制药废水可分为冲洗废水、提取废水和其他废水。其中冲洗废水和提取废水含有未被利用的有机组分及染菌体，也含有一定的酸碱有机溶剂，需要处理后排放，而其他废水主要为冷却水排放，一般污染物浓度不大，可以回用。
1.进水水质
某制药厂进水水量及水质情况情况：
表2-1 进水及水质
2.出水水质
污水处理厂污水水质排放标准执行《污水综合排放标准GB8978－1996二级标准》，具体水质如表2-2所示。
表2-2 处理要求
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3.制药工厂废水的可生化降解性
废水的可生化降解能力取决于BOD/COD的比值，BOD是指在好氧条件下，微生物分解有机物质所需要消耗的溶解氧量，而COD是指在酸性条件下，用强氧化剂氧化水样中有机物和无机还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克每升表示。由于BOD采用微生物来降解有机物，而降解率仅为14.4～78.6%，而COD采用的是强氧化剂，对大多数的有机物可以氧化到85～95%，因此以重铬酸钾作为强氧化剂来测定COD时，
BOD/COD的比值小于1。根据资料介绍，当废水BOD/COD>0.3时，说明废水中有机物可生化降解。但一般说来抗生素废水的BOD/COD大于0.3，因此抗生素废水可生化性比较好。
第三章方案选择
一、选择方案原则
在工艺选择和设计时应充分考虑该厂废水的特点，近期、远期的可调性，并用两级处理，即物化处理与生化处理相结合。该厂废水属于比较难处理的工业制药废水。根据该厂原有设施运行经验及同类厂家运转经验，采用物化和生化相结合处理工艺。一级物化处理采用格栅、调节池、沉砂池，主要去除废水沉淀物，中和废水pH值，调节水质、水量。生化处理拟采用USBR工艺系统及曝气系统。整体配备先进可靠的系统设备，降低系统的维护工作量，以保证系统的长期正常运转。采用适当的自动化控制系统，以保证处理效果和减少劳动力需求。
工程设计采用针对该厂水质特点的工艺方案。工艺可靠，设备配备先进，运行费用合理，工程整体档次高。污泥处理也是关键。由于污泥量很大，本方案采用高品质带式压滤机，提高污泥处理自动化程度，同时也避免采用板框牙滤机所带来的人力多、环境差、处理能力低等缺陷。
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二、工艺流程图
某制药厂废水处理工艺流程如下图3-1
第四章工艺流程设计说明
一、工艺流程说明
(一)格栅
格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。
(二)初沉池
初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。初沉池对进水COD、 BOD 、SS 的去除率分别选取为：12% 20% 40%，则初沉池进出水水质计算结果如下表4-1
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表4-1初沉池进出水水质指标
(三)调节池
废水其水质水量都会随时变化，且波动较大。废水水质水量的变化对废水处理设备的功能发挥是不利的。为解决这一问题，设置了调节池以调节水质和水量。调节池对进水COD、 BOD 、SS 的去除率分别选取为：10% 20% 12%，则调节池进出水水质计算结果如下表4-2
表4-2调节池进出水水质指标
(四)水解池
水解酸化池具有调节与稳定进水水质，将废水中的有机大分子和难生物降解有机污染物转化为小分子有机物，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。水解池对进水COD 、BOD、 SS 的去除率分别选取为：40% 少量 80%，则水解池进出水水质计算结果如下表4-3
表4-3水解池进出水水质指标
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(五)UASB反应器
UASB反应器又称上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。UASB反应器对进水COD、 BOD、SS 的去除率分别选取为：85% 85% 60%，则初沉池进出水水质计算结果如下表4-4
表4-4UASB反应器进出水水质指标
(六)曝气池
曝气池是好氧活性污泥法的应用，对有机物质的去除效果明显。
曝气池对进水COD、 BOD、 SS 的去除率分别选取为：90% 95% 少量，则初沉池进出水水质计算结果如下表4-5
表4-5曝气池进出水水质指标
第五章 UASB工艺设计计算
一、UASB反应器设计说明
(一)工艺简介：
UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从20 世纪80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛
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的新型污水厌氧处理工艺[ 1 ]
1. UA SB 反应器基本构造如图
1
2. UA SB 的工作原理：
如图 1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的 3 个重要的前提是: ① 反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ② 出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③ 设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内
(二) 设计作用
UASB ，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。
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(三) 设计参数
选用设计资料参数如下： ①参数选取：
a) 容积负荷（Nv ）为：6kgCOD/(m 3·d) b) 污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD c) 产气率为：0.5m 3/kgCOD ② 设计水量：
Q = 2500m 3
/d = 104.2m 3
/h = 0.0289m 3
/s
(四) 设计计算
1. 反应器容积计算：
UASB 有效容积为V 有效
= ()V
0N S Q e S -?
式中：V 有效 ———— 反应器有效容积，m 3；
S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3； Q ———— 设计流量，m 3/d ；
N v ———— 容积负荷,kgCOD/(m 3·d)。
V 有效 = ()6
405.0700.22500-?
= 956.25m 3
采用4座相同的UASB 反应器则每座反应器的有效容积
为:单V =956.25/4 = 239.06m 3。
根据经验，UASB 最经济的高度一般在3～6m 之间，并且大多数情况下，
这也是系统最优的运行范围。取有效水深h = 6m
则底面积：2m 39.846
06.239==‘A
采用矩形池比圆形池较经济。有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。取长L = 8m ，宽B = 5m
则实际横截面积为：A 1 = L×B = 8×5 = 40m 2 实际总横截面积为：A = 40×4 = 160m 2
本工程设计中反应器总高取H = 6.2m(超高h 1=0.2m)
则单个反应池的容积为：V = L×B×H = 8×5×6 = 240m 3
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反应池的总容积为V 总 = 240×4 = 960m 3。
水力停留时间为：h h Q V t HRT 5.9177.92.104956.25
≈===
表面水力负荷为:)./(651.040
42.104231h m m A Q q ===
对于颗粒污泥，表面水力负荷q = 0.1-0.9m 3/( m 2·h)，故符合设计要求。
2. 三相分离器设计：
三相分离器一般设在沉淀区的下部, 但有时也可将其设在反应器的项部. 三相分离器的主要作用是将气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥)和液体(被处理的废水)等三相加以分离. 将沼气引入集气室, 将处理出水引入出水区, 将固体颗粒导入反应区. 他由气体收集器和折流挡板组成. 只有三相分离器是UA SB 反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一. 他相当于传统污水处理工艺中的二次沉淀池, 并同时具有污泥回流的功能. 因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要内容.三相分离器设计计算草图见图5-2:
图5-2三相分离器设计计算草图
(一) 设计说明：
三相分离器要具有气、液、固三相分离、污泥回流的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。
本工程设计中，每池设置1个三相分离器，三相分离器的长度为b=8m ，宽度为：d = 5m 。
h 3
C 0
b 1
B A
50
D
I
H
h 1
h 5h 2b 2
h 4
F b 1
E
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1) 沉淀区的设计：
三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。
由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：
①沉淀区水力表面负荷 < 1.0 m/h ；
②沉淀器斜壁角度在45°-60°之间，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；
③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤ 2 m/h； ④总沉淀水深应大于1.5 m ； ⑤水力停留时间介于1.5～2 h 。
⑥沉淀区（集气罩）斜壁倾角θ＝50°。
⑦沉淀区的沉淀面积即为反应器的横截面积，即40m 2。 如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。
沉淀区的表面水力负荷为：q = 1A Q
=
)./(651.040
4
2.10423h m m = q < 1.0m 3/( m 2·h) ，符合设计要求。 2) 回流缝设计：
设单元三相分离器的长b = 8m ，宽d = 5m 上下三角形集气室斜面水平夹角为θ＝50° 取保护水层高度（即超高）h 1 = 0.3m
上三角形顶水深h 2 = 0.5m ，下三角形高度h 3 = 1.5m 则下三角形集气室底部宽为：θtan 31h b = 式中：
b 1————下三角集气室底水平宽度，m θ ———上下三角集气室斜面的水平夹角 h 3————下三角集气室的垂直高度，m m b 26.150tan .511=?= 则相邻两个下三角形集气室之间的水平距离：
b 2 = L –2b 1 = 8–2×1.26 = 5.48m
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则下三角形回流缝的面积为：
S 1 = b 2·B = 5.48×5 = 27.4m 2
下三角集气室之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V 1)可用下式： V 1 = Q 1/S 1
式中：
Q 1———— 反应器中废水流量，m 3/h ； S 1———— 下三角形集气室回流逢面积，m 2。
V 1 =
h m /95.027.4
4
104.2= 设上三角形集气室回流缝的宽度CD = 1.4m ，则上三角形回流缝面积为： S 2 = CD ·B ·2 = 1.4×5×2 = 14m 2
上下三角形集气室之间回流逢中流速(V 2)可用下式计算： V 2 = Q 1/S 2 式中：
Q 1 ———— 反应器中废水流量，m 3/h ；
S 2 ———— 上三角形集气室回流逢的之间面积，m 2。
V 2 =
h m /86.1144
104.2= 则V 1 < V 2 < 2.0 m/h ，符合设计要求。
确定上下三角形集气室的相对位置及尺寸，由图可知： CH=CD×s in40°=1.4×sin 40°＝0.9m 设上集气罩下底宽CF=5.6m ，则：
DH=CD×sin50°=1.4×sin 50°＝1.07m DE=2DH+CF=2×1.07+5.6=7.74m DI=12(DE-b 2)=1
2(7.74-5.48)=1.58m
AI=DItan50°=1.58×tan50°=1.33m 故 h 4=CH+AI=0.9+1.33=2.23m 。
取h 5=0.7m ，由上述尺寸可计算出上集气罩上底宽为：
CF-2h 5·tan40°=5.6-2×0.7×tan40°=4.43m
BC=CD/sin40°=1.4/sin40°=2.18m AD=DI/cos50°=1.58/cos50°=2.46m
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BD=DH/cos50°=1.07/cos50°=1.66m AB=AD-BD=2.46-1.66=0.8m
3) 气液分离设计：
取d = 0.01cm(气泡)，T = 200С 水的密度ρ
1
= 1.03g/cm 3
空气的密度ρg = 1.2×10-3g/cm 3 水的运动粘度ν = 0.0101cm 2
/s 碰撞系数ρ = 0.95 水的粘度μ=νρ
1
= 0.0101×1.03 = 0.0104g/cm·s。 一般废水的粘度μ
废水
﹥净水的粘度μ
净水
，故取μ= 0.02g/cm·s。 由斯托克斯公式可得气体上升速度为： ()2118d g
V g b ρρμ
ρ-= = ()
2
301.0102.103.102.01881
.995.0??-??-
= 0.266cm/s
= 9.58m/h
取V a = V 2 = 1.86m/h ，则：
15.586.158
.9b ==a V V ，3.728.08.12==AB BC
b a V V > BC
AB ,故满足设计要求.
4) 三相分离器与UASB 的高度设计：
三相分离器总高度：h = h 2 + h 4+h 5=0.5+2.23+0.7=3.43m≈3.5m UASB 的总高:H = 6.2m(超高h 1=0.2m)
反应区高2.6m ，其中污泥区高1.6m ，悬浮区高1m 。 沉淀区高3.4m
(五) 进水系统设计：
1. 布水点的设置：
进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量来定，本设计采用连续均
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匀的进水方式，一管多点的布水方式。一共设置64个出水孔，每个反应池各16个出水孔。所取容积负荷为6kgCOD/(m 3·d)，据资料，每个点的布水负荷面积大于2m 2。每个布水点的负荷面积为：40/16 =2.5m 2 ＞2m 2，满足设计要求。
2. 布水管的设置：
每个反应池采用树枝穿孔管配水，每个反应池中设置4根支管，布水支管的直径采用DN100mm 。布水支管的中心距为2m ，管与墙的距离为1m ；出水孔孔距1.2m ，出水孔距墙为0.7m 。孔口向下并与垂线呈45°角。
两个池子的总管管径取DN200mm ，流速为1.5m/s ；每个池子的总管管径取DN150mm ，长L=10m ，流速为1.35 m/s 。
为了使穿孔管隔空出水均匀，要求出口流速不小于2m/s ，取其流速为u = 2m/s ，
则布水孔孔径为：=
=
u n Q
d π36004m 0139.02
14.32436004
2.1044=????取15mm
为了增强污泥与废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，进水点距反应池池底200-500mm ，本设计布水管离池底300mm 。布水系统设计图如图5-3：
图5-3布水系统设计示意图
(六) 出水系统设计：
1. 出水槽设计：
为了保持出水均匀，沉淀区的出水系统通常采用出水槽。此设计中沿
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反应器的短边设置两条出水槽，而出水槽每隔一定的距离设三角出水堰。每个反应池有1个单元三相分离器，出水槽共有2条，槽宽b e = 0.3m 。
反应器流量： s m q /0072.060
60244
25003=??=
取出水槽口附近水流速度为v c = 0.3m/s ，槽口附近水深为0.3m ，出水槽坡度为0.1；出水槽尺寸5m×0.5m×0.5m。
2. 溢流堰设计：
每个反应器中出水槽溢流堰有2条，每条长5m 。设计900三角堰，堰高5mm ，堰口宽为100mm ，则堰口水面宽b=50mm 。每个UASB 反应器处理水量7.2L/s ，查知溢流负荷为1-2L/（m·s），设计溢流负荷f = 1.256 L/（m·s）
则堰上水面总长为：m 673.5256
.17.2
≈===
f q L 三角堰数量：
12005.00.6===
b L n 个
每条溢流堰三角堰数量：120/6=20个
一条溢流堰上共有20个10mm 的堰口，20个10mm 的间隙。 3. 出水渠设计：
每个反应器沿长边设1条矩形出水渠，长为8.6m ，2条出水槽的出水流至此出水渠。设出水渠宽0.8m ，坡度0.01，出水渠渠口附近水流速度为0.3m/s
则渠口附近水深:
m 4.00.6
0.30072
.00=?
以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深：0.3+0.04=0.34m ，出水渠取0.6m 深，出水渠的尺寸为：8m×0.8m×0.6m。
4. UASB 排水管设计：
每个UASB 反应器排水量为7.2L/s ，选用DN150钢管排水，充满度为0.6，管内水流速度为： 679.015.06.00072
.042
=???=πv m/s
设计坡度为0.01；总管流量为13.9L/s ，选用DN200钢管排水，充满度为0.6，
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管内水流速度为：
22.06.00139
.04???=
πv = 0.74m/s ，设计坡度为
0.01。
(七) 排泥系统设计：
每日产生的悬浮固体 P SS = Q·（S 0-S e ）·η·E 式中：
Q ———— 设计流量，m 3/d ； η———— 污泥产率，kgSS/kgCOD ；
S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3； E ———— 去除率，本设计中取85%。
P SS = （2700-405）×0.85×0.1×2500×10-3 = 487.69kgSS/d
每日产泥量为：W = ()r P P -100100ss
式中：
P ss ———— 产生的悬浮固体，kgSS/d ； P ———— 污泥含水率，以98%计； r ———— 污泥密度，以1000kg/m 3计。 W =
()d m /38.241000
98100487.69
1003=?-?
每日产泥量24.38m 3/d ，则每个USAB 日产泥量6.10m 3/d 。在每个UASB 反应器距离底部0.3m 处沿长度方向均匀设置排泥管一根，以便均匀排除污泥区的污泥。USAB 反应器每天排泥一次，排泥管选用DN150的钢管，排泥总管选用DN200的钢管。必要时布水管兼做排泥管用。
(八) 产气量计算：
采用每去除1千克COD 产生0.5立方米沼气做参数 则每日产气量为：Q g = Q·（S 0-S e ）·η·E 式中： Q ———— 设计流量，m 3/d ； η———— 产气率，m 3/kgCOD ；
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S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度，kgCOD/m 3； E ———— 去除率，本设计中取85%。
Q g =（2700-405）×0.85×0.5×2500×10-3 = 2438.438m 3/d
(九) 上升水流速度和气流速度的计算：
常温下，产气率为：0.5m 3/kgCOD ；需满足空塔水流速度u k ≤1.0 m/h，空塔沼气上升流速u g ≤1.0 m/h。
空塔水流速度：h m h m A Q u k /0.1/51.601602
.104<==
= 符合要求。 空塔气流速度：()()h m A E S S Q u e g /64.0160
5
.085.0405.0700.22.1040=??-?=-=
η
g u ＜ 1.0m/h,符合要求。
(十) 总结:
通过对生物制药厂污水处理厂各个构筑物的设计得出，经过处理后，出水中的污染物含量均符合《污水综合排放标准GB8978－1996二级标准》，可以直接排放。通过上面的生化处理可使河流的污染大大降低，有利于河流流域水体功能的恢复，地下水化学成分被恢复，更重要的是，污水经过处理后对整个生态环境的污染大大地降低，不但能够保护人民的身体健康，同时也可以为某间接带来改善投资环境、吸引外资、增加农副产品和工业产品的质量，减少城市自来水厂的净化处理成本。污水处理厂运行后，每年产生的干污泥含有大量有利于植物生长的肥分，将污泥作为农作物或园林绿化用的肥料，除可获得一定的增产效果外还可改良土壤结构。建设这座污水处理厂不但能够切实有效的保护水资源，并能够促进水资源的可持续发展进而带动经济的可持续发展。兴建某污水处理厂是一件功在当代，利在千秋，利国利民的事情，势在必行。
南京工程学院课程设计说明书
参考文献
[1] 向立, 同新奇. 在“四化”建设中人为水土流失类型[J ]. 水土保持通报, 1987, 7 (4) : 48253
[2] 张文静,陶永庆.制药生产废水治理工艺初探[J].北方环境,2004,29(4):62-67.
[3] 李善评,栾富波,冀贞泉,等.制药废水处理工艺的改造[J].中国给水排水,2005,21(5):80-83.
[4]方于云. 水资源保护手册[M ]. 南京: 河海大学出版社, 1988.1482176.
[5] 高延耀，顾国维，周琪 . <<水污染控制工程>> .第三版. 高等教育出版社
[6]《厌氧生物技术原理与应用》（化学工业出版社、任南琪、王爱杰等编）
[7]《制药工业----三废处理技术》（化学工业出版社，王效山、夏伦祝编）
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南京工程学院课程设计说明书
致谢
本次水污染控制工程课程设计完成的很是顺利，从中我学到不少有用的知识也积累了很多宝贵的经验。我们之所以能够这么顺利的完成本次课程设计与我们的李红艺老师在设计之前就给我们做的充分准备工作是分不开的，其次，在本次设计中我们小组人员态度积极，配合默契，在每次遇到难题时都能够积极认真思考解决困难。另外，设计中我们组长杨萍起到了良好的带头作用，并且认真仔细帮助及督促我们的设计进程。在此，对以上人员表示感谢，由衷的谢谢！
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数值计算方法课程设计(C语言)
数值计算方法课程设计 姓名 学号 成绩
课程实际报告 实验一：秦九韶算法 题目 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+- =-+-=-+-=--02 02 0 21 34343232121x x x x x x x x x x 算法语言： 利用c 语言的知识编写该算法程序 算法步骤叙述： 秦九昭算法的基思路是v[0]=a[0]*x+a[1] v[i]=v[i-1]*x+a[i+1];利用秦九昭算法计算多项式函数。 程序清单： #include
for(i=5;i>=1;i--) {sum=sum*x+a[i-1]; } printf("f(x)=%f/n",sum); } 输出结果计算：
实验总结： 通过运用C 语言，解决了秦九韶算法手写的复杂。为以后的雪地打下基础。 实验二：用选列主元高斯消去法解线性方程组 题目 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+- =-+-=-+-=--02 0 2 0 21 34343232121x x x x x x x x x x 算法步骤叙述 第一步消元——在增广矩阵（A,b ）第一列中找到绝对值最大的元素，将其所在行与第一行交换，再对（A,b ）做初等行变换使原方程组的第一列元素除了第一行的全变为0； 第二步消元——在增广矩阵（A,b ）中第二列中（从第二行开始）找到绝对值最大的元素，将其所在行与第二行交换，再对（A,b ）做初等行变换使原方程组的第二列元素除了第一和第二行的全变为0； 第三步消元——在增广矩阵（A,b ）中第三列中（从第三行开始）找到绝对值最大的元素，将其所在行与第三行交换，再对（A,b ）做初等行变换使原方程组的第三列第四行元素为0； 第四，按x4-x3-x2-x1的顺序回代求解出方程组的解,x[n]=b[n]/a[n][n],x[i]=(b[i]-Σa[i][j]x[j])/a[i][i],i=n-1,…,2,1 程序清单： #include
计算材料课程设计--计算BN的弹性常数
课程设计任务书 2011—2012 学年第1 学期 课程名称：计算材料学 一、设计题目：计算BN的弹性常数 二、完成期限：自2011 年12 月 4 日至2011 年12 月12 日共 2 周 内容及任务1.DFT基本理论，CASTEP使用方法 2.晶体模型的建立与几何优化，相关性质的计算。 3.计算BN的弹性常数 4.结果分析 5. 报告写作与修改 进度安排 起止日期工作内容 11-12-4-6 熟悉DTT理论，软件安装，认识界面，熟悉基本操作11-12-7 晶体模型建立，进行结构优化，计算物理性质 11-12-8 物理性质，力学性质的计算 11-12-9 计算BN的弹性常数 11-12-10-12 写出课程设计的总结实验报告.，修改成文 主要参考资料[1] Kohn W, Sham L J, Self-consistent equations including exchange and correlation effects [J]. Physical review, 1965, 140(4):A1133-A1338. [2] Hohenberg P, Kohn W. Inhomogeneous electron gas [J]. Physical review, 1964,136(3):B864- B871. [3] 谢希德, 陆栋.固体能带理论[M].上海：复旦大学出版，1998. [4] Perdew J P, Chevary J A, Vosko S H. Atoms, molecules, solids, and surfaces: Applications of the generalized gradient approximation for exchange and correlation[J]. Physical review B, 1992, 46(11): 6671-6687. 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 1
UASB的设计计算
UASB 的设计计算 6.1 UASB 反应器的有效容积（包括沉淀区和反应区） 设计容积负荷为)//(0.53d m kgCOD N v = 进出水COD 浓度)/(112000L mg C = ，)/(1680L mg C e =（去除率85%） V= 3028560 .585 .02.111500m N E QC v =??= 式中Q —设计处理流量d m /3 C 0—进出水CO D 浓度kgCOD/3 m E —去除率 N V —容积负荷，)//(0.53d m kgCOD N v = 6.2 UASB 反应器的形状和尺寸 工程设计反应器3座，横截面积为矩形。 （1） 反应器有效高为m h 0.6=则 横截面积：)(4760 .62856 2m h V S ＝有效= = 单池面积：)(7.1583 4762m n S S i === （2） 单池从布氺均匀性和经济性考虑，矩形长宽比在2：1以下较合适。 设池长m l 16=，则宽m l S b i 9.916 7 .158=== ，设计中取m b 10= 单池截面积：)(16010162'm lb S i =?== （3） 设计反应器总高m H 5.7=，其中超高0.5m 单池总容积：)(1120)5.05.7(160'3 ' m H S V i i =-?=?= 单池有效反应容积：)(96061603 'm h S V i i =?=?=有效 单个反应器实际尺寸：m m m H b l 5.71016??=?? 反应器总池面积：)(48031602 ' m n S S i =?=?= 反应器总容积：)(336031120'3 m n V V i =?=?=
数值计算方法课程设计
重庆邮电大学 数学与应用数学 专业 《数值计算方法》课程设计 姓名： 李金徽 王莹 刘姝楠 班级： 1131001 1131002 1131002 学号： 2010213542 2010213570 2010213571 设计时间： 2012-6-4 指导教师： 朱伟
一、课程设计目的 在科学计算与工程设计中，我们常会遇到求解线性方程组的问题，对于系数矩阵为低阶稠密矩阵的线性方程组，可以用直接法进行消元，而对于系数矩阵为大型稀疏矩阵的情况，直接法就显得比较繁琐，而迭代法比较适用。比较常用的迭代法有Jacobi 迭代与Gauss － seidel 迭代。本文基于两种方法设计算法，并比较他们的优劣。 二、课程设计内容 给出Jacobi 迭代法和Gauss-Seidel 迭代法求解线性方程组的算法思想和MATLAB 程序实现，并对比分析这两种算法的优劣。 三、问题的分析（含涉及的理论知识、算法等） Jacobi 迭代法 方程组迭代法的基本思想和求根的迭代法思想类似，即对于线性 方程组Ax = b( 其中n n n R b R R A ∈?∈,），即方程组 )1(2211222221211 1212111?? ???? ?=+?++??=+?++=+?++n n nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 将系数矩阵A 写为 )2(000000 21122 12122 11U L D a a a a a a a a a A n n n n nn --≡??? ?? ? ? ??---- ??????? ??----??????? ??= 若选取D M =，则U L A M N +=-=，方程组)1(转化为等价方程组 b x U L Dx ++=)(
UASB设计计算
3.5UASB 反应器的设计计算3.5.1设计参数(1)污泥参数 设计温度T=25℃ 容积负荷N V =8.5kgCOD/(m 3.d)污泥为颗粒状 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD,产气率0.5m 3/kgCOD (2)设计水量Q=2800m 3/d=116.67m 3/h=0.032m 3/s 。(3)水质指标 表5UASB 反应器进出水水质指标 水质指标COD （㎎?L ）BOD （㎎?L ）SS （㎎?L ）进水水质37352340568设计去除率85%90%/设计出水水质 560 234 568 3.5.2UASB 反应器容积及主要工艺尺寸的确定[5](1)UASB 反应器容积的确定 本设计采用容积负荷法确立其容积V V=QS 0/N V V—反应器的有效容积(m 3)S 0—进水有机物浓度(kgCOD/L) V=3400×3.735/8.5=1494m 3 取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m 3 (2)主要构造尺寸的确定 UASB 反应器采用圆形池子，布水均匀，处理效果好。取水力负荷q 1=0.6m 3/（m 2·d ）反应器表面积A=Q/q 1=141.67/0.6=236.12m 2反应器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m 采用4座相同的UASB 反应器，则每个单池面积A 1为： A 1=A/4=236.12/4=59.03m 2 m A D 67.814 .303 .59441 =×== π取D=9m 则实际横截面积 A 2=3.14D 2/4=63.6m 2 实际表面水力负荷q 1=Q/4A 2=141.67/5×63.6=0.56q 1在0.5—1.5m/h 之间，符合设计要求。3.5.3UASB 进水配水系统设计
数值分析课程设计
淮海工学院计算机工程学院课程设计报告书 课程名：《数值分析》 题目：数值分析课程设计 班级： 学号： 姓名：
数值分析课程设计 课程设计要求 1、研究第一导丝盘速度y与电流周波x的关系。 2、数据拟合问题运用样条差值方法求出温度变化的拟合曲线。 课程设计目的 1、通过编程加深对三次样条插值及曲线拟合的最小二乘法的理解； 2、学习用计算机解决工程问题，主要包括数据处理与分析。 课程设计环境 visual C++ 6.0 课程设计内容 课程设计题目1： 合成纤维抽丝工段中第一导丝盘的速度对丝的质量有很大的影响，第一丝盘的速度和电流周波有重要关系。下面是一组实例数据： 其中x代表电流周波，y代表第一导丝盘的速度 课程设计题目3： 在天气预报网站上获得你家乡所在城市当天24小时温度变化的数据，认真观察分析其变化趋势，在此基础上运用样条差值方法求出温度变化的拟合曲线。然后将该函数曲线打印出来并与原来的温度变化数据形成的曲线进行比较，给出结论。写出你研究的心得体会。 课程设计步骤 1、利用最小二乘法写出题1的公式和算法； 2、利用excel表格画出数据拟合后题1的图像； 3、在Visual C++ 6.0中编写出相应的代码； 4、搜索11月12日南通当地一天的温度变化数据； 5、在Visual C++ 6.0中编写出相应的代码； 6、利用excel表格画出数据拟合后题3的图像 课程设计结果 课程设计题目1 数值拟合
解：根据所给数据，在excel窗口运行： x=[49.2 50.0 49.3 49.0 49.0 49.5 49.8 49.9 50.2 50.2] y=[16.7 17.0 16.8 16.6 16.7 16.8 16.9 17.0 17.0 17.1] 课程设计题目3 数据为：X=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23]; Y=[12,12,11,12,12,12,12,12,13,15,16,17,17,18,17,17,17,16,15,15,15,15,14,14]; 源代码为： 第一题： #include
吉林大学材料力学课程设计五种传动轴的静强度、变形及疲劳强度的计算
1．材料力学课程设计的目的 本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体。既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；既把以前所学的知识（高等数学、工程图学、理论力学、算法语言、计算机和材料力学等）综合运用，又为后继课程（机械设计、专业课等）打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项： 1．使学生的材料力学知识系统化、完整化； 2．在系统全面复习的基础上，运用材料力学知识解决工程中的实际问题； 3．由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学知识和专业需要结 合起来； 4．综合运用了以前所学的个门课程的知识（高数、制图、理力、算法语言、计算机等等）使相关学科的知识有机地联系起来； 5．初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法； 6．为后继课程的教学打下基础。 2．材料力学课程设计的任务和要求 要求参加设计者，要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法，独立分析、判断、设计题目的已知条件和所求问题。画出受力分析计算简图和力图，列出理论依据和导出计算公式，独立编制计算程序，通过计算机给出计算结果，并完成设计计算说明书。
3．材料力学课程设计题目 传动轴的强度、变形及疲劳强度计算 3-1 设计题目 传动轴的材料为优质碳素结构钢（牌号45），许用应力[σ]=80MPa，经高频淬火处理，其=650MPa,=300MPa, =155MPa,磨削轴的表面，键槽均为端铣加工，阶梯轴过渡圆弧r均为2，疲劳安全系数n=2，要求： 1)绘出传动轴的受力简图; 2)作扭矩图及弯矩图； 3)根据强度条件设计等直轴的直径； 4)计算齿轮处轴的挠度；（按直径Φ1的等直杆计算） 5)对阶梯传动轴进行疲劳强度计算；（若不满足，采取改进措施使其满足疲 劳强度）； 6)对所取数据的理论根据作必要的说明。 说明： 1)坐标的选取均按下图6—1所示； 2)齿轮上的力F与节圆相切； 3)数据表中为直径D的皮带轮传递的功率，为直径为D1的皮带轮传递 的功率。
JAVA实现计算器课程设计
JAVA实现计算器课程设计 计算机科学系 计应0701班 指导老师:刘其昌 设计人员:陈秀桃 设计日期:2009年11月10日——2009年12月20日 计算器的设计 目录 第一章绪 论 ..................................................................... .. (2)
1.1 开发环 境 ..................................................................... . (2) 1.2 基本功能介 绍 ..................................................................... ......... 2 第二章系统设 计 ..................................................................... (3) 2.1 系统流程 图 ..................................................................... . (3) 2.2 系统功能框 图 ..................................................................... (3) 2.3 需求分 析 ..................................................................... ................ 4 第三章软件设 计 ..................................................................... (5) 3.1 界面设 计 ..................................................................... . (5) 3.2 代码设 计 .....................................................................
方形UASB计算
3.3.3 UASB反应器 (1) 设计说明 UASB反应器由反应区、进水管道和位于上部的三相分离器组成。反应器下部由具有良好的沉淀和絮凝性能的高质量分数厌氧污泥形成污泥床，污水从进水口自下而上通过污泥床，与厌氧污泥充分接触反应。厌氧分解过程中产生的沼气形成微小气泡不断释放、上升，逐渐形成较大气泡。反应器中，上部污泥在沼气的扰动下形成污泥质量分数较低的悬浮层，顶部的分离器进行污泥、沼气和废水的三相分离。处理后的水从沉淀区上部溢流排出，气室的沼气可用管道导出，沉淀在泥斗壁上的污泥在重力作用下沿泥斗壁斜面下滑回到反应区，使得反应区有足够的污泥浓度。 本设计中UASB采用钢筋混凝土结构，截面取正方形。 本工程所处理工业废水属高浓度有机废水，生物降解性好，UASB反器作为处理工艺的主体，拟按下列参数设计。 设计流量1200 m3/d =50m3/h 进水浓度 CODcr=5000mg/L COD去除率为87.5% 容积负荷Nv=6.5kgCOD/(m3?d) 产气率r=0.4m3/kgCOD 污泥产率 X=0.15kg/kgCOD (2) UASB反应器工艺构造设计计算 ① UASB总容积计算 UASB总容积： V = QSr/Nv = 1200×5×87.5%/6.5 = 807.7 m3（3-1） 选用两座反应器，则每座反应器的容积Viˊ= V/2 = 404 m3 设UASB的体积有效系数为87%，则每座反应器的实需容积 Vi = 404/87%= 464m3 若选用截面为8m×8m 的反应器两座，则水力负荷约为 0.3m3/(m2?h)<1.0m3/(m2?h)符合要求 求得反应器高为8m，其中有效高度7.5m，保护高0.5m. ② 三相分离器的设计 UASB的重要构造是指反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求： a.液进入沉淀区之前，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响 沉淀效果。 b. 沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3/(m2?h)以下，进入沉淀区前，通过沉淀槽底缝隙的流速不大于2.0m/h。 c. 沉淀斜板倾角不小于50°，使沉泥不在斜板积累，尽快回落入反应区内。 d.出水堰前设置挡板以防止上浮污泥流失，某些情况下应设置浮渣清除装置。 三相分离器设计需确定三相分离器数量，大小斜板尺寸、倾角和相互关系。 三相分离器由上下两组重叠的高度不同的三角形集气罩组成。本设计采用上集气罩为大集气罩，下集气罩为小集气罩。大集气罩由钢板制成，起集气作用，小集气罩为实心钢筋混凝土结构，实起支撑作用。 取上下三角形集气罩斜面的水平倾角为θ=55°，h2=0.5m 根据图b所示几何关系可得：
材料力学课程设计
目录 一、 关于材料力学课程设计 (2) 二、 设计题目 (2) 三、 设计内容 (3) 3.1 柴油机曲轴的受力分析 (3) 3.2 设计曲轴颈直径d ，主轴颈直径D (6) 3.3 设计h 和b,校核曲柄臂强度 (6) 3. 4 校核主轴颈H —H 截面处的疲劳强度，取疲劳安全系数n=2。键 槽为端铣加工，主轴颈表面为车削加工 (6) 3.5 用能量法计算A —A 截面的转角y θ，x θ (7) 3.6对计算过程的几点必要说明 (9) 3.7 改进方案 (10) 四、 计算机程序设计 (10) 4.1程序框图 (10) 4.2计算机程序 (11) 4.3输出结果 (12) 五、 设计体会 (12) 六、 参考书目 (12) 一、 关于材料力学课程设计 1.材料力学课程设计的目的 本课程设计的目的是在于系统学完材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材料力学的基本理论和计算方法，独立地计算工程中的典型零部件，以达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题之目的。同时，可以使学生将材料力学的理论和现代计算方法及手段融为一体，既从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题、解决问题的能力；既把以前所学的知识(高等数学、工程图学、理论力
学、算法语言、计算机和材料力学等)综合运用，又为后继课程(机械设计、专业课等)打下基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。具体的有以下六项: (1)使学生的材料力学知识系统化、完整化; (2)在系统全面复习的基础上.运用材料力学知识解决工程中的实际问题; (3)由于选题力求结合专业实际.因而课程设计可以把材料力学知识和专业需要结 合起来; (4)综合运用了以前所学的多门课程的知识(高数、制图、理力、算法语言、计算 机等等)使相关学科的知识有机地联系起来; (5)初步了解和掌握工程实践中的设计思想和设计方法; (6)为后继课程的教学打下基础 2.材料力学课程设计的任务和要求 参加设计者要系统地复习材料力学的全部基本理论和方法.独立分析、判断、设计题目的已知条件和所求问题.画出受力分析计算简图和内力图.列出理论依据和导出计算公式.独立编制计算程序.通过计算机给出计算结果.并完成设计计算说明书. 3.材料力学课程设计的一般过程 材料力学课程设计与工程中的一般设计过程相似.从分析设计方案开始到进行必要的计算并对结构的合理性进行分析.最后得出结论.材料力学设计过程可大致分为以下几个阶段: (1)设计准备阶段:认真阅读材料力学课程设计指导书.明确设计要求.结合设计题目复习材料力学课程设计的有关理论知识.制定设计步骤、方法以及时间分配方案等; (2)从外力变形分析入手,分析及算内力、应力及变形,绘制各种内力图及位移、转角曲线; (3)建立强度和刚度条件.并进行相应的设计计算及必要的公式推导; (4)编制计算机程序并调试; (5)上机计算,记录计算结果; (6)整理数据,按照要求制作出设计计算说明书; (7)分析讨论设计及计算的合理性和优缺点,以及相应的改进意见和措施; 二、设计题目 某柴油机曲轴可以简化为下图所示的结构，材料为球墨铸铁（QT450—5），弹性常数为E 、μ，许用应力[σ],G 处输入转矩为e M ，曲轴颈中点受切向力t F 、径向力r F 的作用，且2t r F F = 。曲柄臂简化为矩形截面，1.4≤h D ≤1.6，2.5≤h b ≤4，3l =1.2r ，有关数据如下表：
课程设计UASB计算
南京工程学院课程设计说明书 南京工程学院 课程设计说明书（论文）题目某制药企业废水处理工艺设计 课程名称：水污染控制工程 院（系、部）：环境工程系 专业：环境工程 班级：环境091 学号：216090116 姓名：周发庭 起止日期：2012-5-21 ～2012-6-3 指导教师：李红艺徐进
南京工程学院课程设计说明书 目录 第1章概论 (1) 1.1设计任务及依据 (1) 1.2设计要求 (1) 第2章水质分析 (2) 2.1水质组成 (2) 第3章方案选择 (3) 3.1选择方案原则 (3) 3.2工艺流程图 (4) 第4章工艺流程设计说明 (4) 4.1工艺流程说明 (4) 第5章 UASB工艺设计计算 (6) 5.1工艺简介 (6) 5.2设计作用 (7) 5.3设计参数 (7) 5.4设计计算 (8) 5.5进水系统设计 (12) 5.6出水系统设计 (13) 5.7排泥系统设计 (15) 5.8产气量计算 (15) 5.9上升水流速度和气流速度的计算 (16) 5.10总结 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)
南京工程学院课程设计说明书 第一章概论 一、设计任务及依据 1.设计任务 本设计方案的编制范围是某生物制药厂废水处理工艺，处理能力2500 m3/d ,内容包括处理工艺的确定、设备选型、各设备对污水去除污染物的计算、UASB工艺设计计算、经济技术分析。完成绘制处理工艺流程组图、处理工艺组合平面布置及UASB工艺三视图。 2.设计依据 （1）《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》 （2）《污水综合排放标准GB8978－1996》 （3）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84） （4）《课程设计任务书》 （5）《课程设计大纲》 二、设计要求 1.设计原则 （1）必须确保污水厂处理后达到排放要求。 （2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。 （3）污水处理厂设计必须符合经济的要求。 （4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（5）污水厂设计必须注意近远期的结合，设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。 （6）污水厂设计必须考虑安全运行的条件。 - 1 -
计算力学课程设计报告
计算力学课程设计说明书 作者: 学号： 学院: 专业(方向): 题目: ANSYS软件建模 指导者： (姓名) (专业技术职务) (姓名) (专业技术职务) 评阅者： (姓名) (专业技术职务) 2015 年 9 月
题目1： 下图所示为一个支座类零件的结构示意图，要求用ANSYS软件建立相应的实体模型和有限元离散模型，说明所用单元的种类、单元数和节点总数。（单位：mm） 解题步骤： １、定义工作文件名、标题，并更改工作目录 将文件名和标题均改为zuoye1，工作目录改为H:\ANSYS。 ２、选择计算类型 选择Main Manu>preferences,勾选Structural。 ３、定义单元类型 选择Main Manu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete命令，在弹出的对话框内选择Solid Brick 8node 185单元，点击OK。如下图。 ４、自底向上创建几何模型 （1）绘制底座：选择Main Manu>Preprocessor>Modeling> Create>Volumes> Block>By Dimensions命令,输入相应的坐标参数，点击OK，生成底座。见下图。
（2）打圆孔：选择Main Manu>Preprocessor>Modeling>Create>Volumes> Cylinder>Solid Cylinder命令，输入相应参数，先后建立两个圆柱模型，然后选择Main Manu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Volumes 命令，减掉两个圆柱，从而打出两个圆孔。如下图。 （3）倒圆角：选择Main Manu> Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Area Fillet命令，选择需要倒角的两个面，输入圆角半径，创建出两个圆弧面，然后选择Main Manu> Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Divide>Volume By Area命令，切割出两个圆角，最后选择Main Manu>Preprocessor>Modeling> Delete>Volume and Below命令，删除圆角外的多余部分。如图所示。 （4）绘制底座凹槽：选择Main Manu> Preprocessor>Modeling>Create> Volumes>Block>By Dimensions命令，输入凹槽各点坐标，在凹槽位置创建出一个和底座重合的长方体块，然后选择Main Manu>Preprocessor>Modeling> Operate> Booleans>Subtract>Volumes命令，在底座中减去重合部分即可。如图所示。
计算方法课程设计
数理学院2014级信息与计算科学 课程设计 姓名：刘金玉 学号： 3141301240 班级： 1402 成绩：
实验要求 1．应用自己熟悉的算法语言编写程序，使之尽可能具有通用性。2．上机前充分准备，复习有关算法，写出计算步骤，反复检查，调试程序。（注：在练习本上写，不上交） 3．完成计算后写出实验报告，内容包括:算法步骤叙述，变量说明，程序清单，输出计算结果，结构分析和小结等。（注：具体题目 具体分析，并不是所有的题目的实验报告都包含上述内容！）4．独立完成，如有雷同，一律判为零分！ 5．上机期间不允许做其他任何与课程设计无关的事情，否则被发现一次扣10分，被发现三次判为不及格！非特殊情况，不能请 假。旷课3个半天及以上者，直接判为不及格。
目录 一、基本技能训练 (4) 1、误差分析 (4) 2、求解非线性方程 (6) 3、插值 (12) 4、数值积分 (12) 二、提高技能训练 (16) 1、 (16) 2、 (18) 三、本课程设计的心得体会（500字左右） (21)
一、基本技能训练 1、误差分析 实验1.3 求一元二次方程的根 实验目的： 研究误差传播的原因与解决对策。 问题提出：求解一元二次方程20ax bx c ++= 实验内容： 一元二次方程的求根公式为 1,22b x a -+= 用求根公式求解下面两个方程： 2210(1)320(2)1010 x x x x +-=-+= 实验要求： （1） 考察单精度计算结果（与真解对比）； （2） 若计算结果与真解相差很大，分析其原因，提出新的算法（如先求1x 再 根据根与系数关系求2x ）以改进计算结果。 实验步骤： 方程（1）： 根据求根公式，写出程序： format long a=1;b=3;c=-2; x1=((-1)*b+sqrt(b^2-4*a*c))/2*a x2=((-1)*b-sqrt(b^2-4*a*c))/2*a
UASB相关计算公式
U A S B相关计算公式公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
1、比产甲烷活性： max 41 24273 CH R T K U X V ?= ?? 式中，X —微生物或污泥浓度，gVSS/L K —累计产CH 4量曲线直线段的斜率，mlCH 4/h ； T 1—实验条件对应的绝对温度，K ； V R —反应区容积，100ml 。 可按下式进行计算： 4max max (115%)350 CH COD U U ??= -? 式中，—最大比COD 去除率，gCOD/(gVSS ·d)。 2、VSS/TSS 1 32 4m m m m Ash --= Ash 1VSS/TSS -= VSS=(1-Ash)×TSS=(m 3-m 1)-(m 4-m 2) 式中：Ash —污泥中的灰分比例，%； m1—坩埚在103~105°C 的烘箱中干燥后的重量，g ； m2—坩埚在600°C 的马弗炉灼烧后的重量，g ； m3—含污泥坩埚在103~105°C 的烘箱中干燥后的重量，g ； m4—含污泥坩埚在600°C 的马弗炉灼烧后的重量，g 。 3、水力停留时间 HRT=V/Q 式中：Q —进液流量（m 3/h ）; V —反应器有效容积（m 3）; 上流速度：u=Q/A ，故：HRT=H/u 小反应器反应区体积=，有效体积—3L ； EGSB 反应区体积—，有效体积—； UASB 反应区体积—，有效体积—。
4、有机负荷 有机负荷包括容积负荷（VLR）和污泥负荷(SLR)：VLR=Q·ρ w /V SLR=Q·ρ w /V·ρ s 式中：V—反应器容积，m3; Q—进水流量m3/d; ρ w—— 进液浓度，KgCOD/m3或KgBOD/m3； ρ s —污泥浓度，KgCOD/Kg TSS或KgCOD/Kg VSS或KgBOD/Kg TSS或KgBOD/Kg VSS。 5、UASB 反应器容积 一般采用容积负荷计算法，按公式 式中： V——反应器有效容积，m3； Q——UASB 反应器设计流量，m3 /d； N v ——容积负荷，kgCOD/（m3·d）； S ——进水有机物浓度，kgCOD/m3。 反应器的容积负荷应通过试验或参照类似工程确定，在缺少相关资料时可参考附录A 的有关内容确定。处理中高浓度复杂废水的 UASB 反应器设计负荷可参考表 1。
《数值分析》课程设计报告
《数值分析》课程设计实验报告 龙格—库塔法分析Lorenz 方程 200820302033 胡涛 一、问题叙述 考虑著名的Lorenz 方程 () dx s y x dt dy rx y xz dt dz xy bz dt ?=-???=--???=-?? 其中s ，r ，b 为变化区域内有一定限制的实参数，该方程形式简单，表面上看并无惊人之处，但由该方程揭示出的许多现象，促使“混沌”成为数学研究的崭新领域，在实际应用中也产生了巨大的影响。 二、问题分析 Lorenz 方程实际上是一个四元一阶常微分方程，用解析法精确求解是不可能的，只能用数值计算，最主要的有欧拉法、亚当法和龙格- 库塔法等。为了得到较高精度的，我们采用经典四阶龙格—库塔方法求解该问题。 三、实验程序及注释 （1）算法程序 function [T]=Runge_Kutta(f,x0,y0,h,n) ％定义算法，其中f 为待解方程组， x0是初始自变量，y0是初始函数 值，h 是步长，n 为步数 if nargin<5 n=100; ％如果输入参数个数小于5，则步数 n=100 end r=size(y0);r=r(1); ％返回初始输出矩阵的行列数，并将 值赋给r(1) s=size(x0);s=s(1); ％返回初始输入矩阵的行列数，并 将值赋给s(1) r=r+s; T=zeros(r,n+1); T(:,1)=[y0;x0]; for t=2:n+1 ％以下是具体的求解过程 k1=feval(f,T(1:r-1,t-1)); k2=feval(f,[k1*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k3=feval(f,[k2*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k4=feval(f,[k3*h+T(1:r-1,t-1);x0+h]); x0=x0+h; T(:,t)=[T(1:r-1,t-1)+(k1+k2*2+k3*2+k4)*(h/6);x0]; end
水文分析计算课程设计
《水文分析与计算》课程设计指导书 ———设计年径流及设计洪水的计算 一、课程设计的目的 1．掌握PIII型频率曲线的制作方法 2. 掌握设计年径流及其年内分配的计算方法 3．掌握考虑历史特大洪水的设计洪水及其过程的计算方法 二、课程设计任务 1．根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程 表1是某站1958～1976年各月径流量资料，根据所给资料推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量；并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。 要求：理论频率曲线采用PIII型分布，由矩法作参数无偏估计，并以估计值为初值，用目估适线法选配理想的理论频率曲线，注意比较验证均值X a、变差系数C V、偏态系数C S对频率曲线的影响效果。检查所选最终的理论频率曲线的合理性，并计算所求设计频率的相应设计年径流，年径流分配过程采用典型年同倍比放大法。 3
三、课程设计成果要求 要求提交设计成果：一份电子文档，一份打印文档。设计中的计算可采用采用excel 或编程计算，编程语言可采用FORTRAN 语言、C 语言、Basic 语言或同等功能的语言编程。要求程序正确、可靠、可运行，符合结构化程序设计思想，具有易读性、可修改性、可验证性、通用性，关键变量应作注释说明。计算结果要表格化，便于检查、保存和打印。设计设计报告，其重点是对计算成果的说明和合理性分析及其有关问题的讨论。要求文字流畅，简明扼要；图表整齐清楚，名称、编号齐全；封面统一，最后装订成册。 四、课程设计的考核 平日考勤、设计报告，加上抽查提问及上机操作，对成绩进行综合评定。 五、课程设计时间与地点 时间： 2013年5月9日星期四 地点： 学院 六、实验原理 1.经验频率计算 经验频率：P=m/(n+1)*100%，模比系数：Q Q Ki i = 2．线型选择 频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。 3.频率曲线参数估计 平均值：n 1 ∑== n i i Q Q 变差系数：() 1 n 11 2 --= ∑=n i i v K C 4.偏态系数：Cs=2-3Cv 七、实验步骤 1、将测站所得数据年份及年平均流量数据复制与Excel 表格中，并列出序号，同时计算出年平均流量的均值。 2、另起一列，将年平均流量数据按从大到小排列。按数学期望公式计算出相应经验频率P=m/(n+1)*100%。在画图软件上绘制经验点距。再计算出各相应的模比系数Ki （Q Q Ki i =）和（Ki-1）2。 3、选定水文频率分布线型（选用皮尔逊Ⅲ型）。 表2 某站年径流量频率计算表
UASB反应器的设计计算
第二章啤酒废水处理构筑物设计与计算 第一节格栅的设计计算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。 二、设计参数 取中格栅；栅条间隙d=10mm； = 栅前水深 h=；格栅前渠道超高 h 2 过栅流速v=s； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m3/d=s 三、设计计算 （一）栅条间隙数(n) =×√(sin45)÷÷÷ = 取n=21条 式中： Q ------------- 设计流量，m3/s α------------- 格栅倾角，取450
b ------------- 栅条间隙，取 h ------------- 栅前水深，取 v ------------- 过栅流速，取s ； （二）栅槽总宽度(B) 设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s= B=S ×(n-1)+b ×n =×(21-1)+×21 = m 式中： S -------------- 格条宽度，取 n -------------- 格栅间隙数， b -------------- 栅条间隙，取 （三）进水渠道渐宽部分长度(l 1) 设进水渠道内流速为s,则进水渠道宽B 1=, 渐宽部分展开角1 取为20° 则 l 1= 1 1 2B B tg = =
l进水渠道间宽部位的长度，m L2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，m B -------------- 栅槽总宽度，m B 1 -------------- 进水渠道宽度，m 1 -------------- 进水渠展开角，度 （四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2 ） l 2= l 1 /2=2 = （五）过栅水头损失（h 1 ） 取k=3,β=(栅条断面为半圆形的矩形)，v=s h o =β×（S÷b）4/3×V^2÷2÷g×sinα =×÷ 4/3×^2÷2÷×sin45 = m h 1=k×h =3× = m
数值分析课程课程设计汇总
课 程 设 计 我再也回不到大二了， 大学是那么短暂 设计题目 数值分析 学生姓名 李飞吾 学 号 x x x x x x x x 专业班级 信息计x x x x x 班 指导教师 设 计 题 目 共15题如下 成绩
数值分析课程设计 1．1 水手、猴子和椰子问题：五个水手带了一只猴子来到南太平洋的一个荒岛上，发现那里有一大堆椰子。由于旅途的颠簸，大家都很疲惫，很快就入睡了。第一个水手醒来后，把椰子平分成五堆，将多余的一只给了猴子，他私藏了一堆后便又去睡了。第二、第三、第四、第五个水手也陆续起来，和第一个水手一样，把椰子分成五堆，恰多一只猴子，私藏一堆，再去入睡，天亮以后，大家把余下的椰子重新等分成五堆，每人分一堆，正好余一只再给猴子，试问原先共有几只椰子？（15621） 试分析椰子数目的变化规律，利用逆向递推的方法求解这一问题 解：算法分析：解该问题主要使用递推算法，关于椰子数目的变化规律可以设起初的椰子数为0p ，第一至五次猴子在夜里藏椰子后，椰子的数目分别为01234,,,,p p p p p 再设最后每个人分得x 个椰子,由题: 14 (1)5 k k p p +=- （k=0,1,2,3,4）51(1)5 x p =- 所以551p x =+,11k k p p +=+利用逆向递推方法求解 15 1,4 k k p p +=+ （k=0,1,2,3,4） MATLAB 代码： n=input('n= '); n= 15621 for x=1:n p=5*x+1; for k=1:5 p=5*p/4+1; end if p==fix(p), break end end disp([x,p]) 1．2 设，1 5n n x I dx x =+? （1）从0I 尽可能精确的近似值出发，利用递推公式： 11 5(1,2,20)n n I I n n -=-+= 计算机从1I 到20I 的近似值； （2）从30I 较粗糙的估计值出发，用递推公式：
计算材料课程设计
湖南工业大学 课程设计 资料袋 理学院（系、部）2011 ~ 2012 学年第一学期课程名称计算材料学指导教师雷军辉职称讲师 学生姓名张丽佳专业班级应用物理081班学号08411200125 题目计算BN的弹性常数 成绩起止日期2011年12月4日～2011年12 月12 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 2 课程设计说明书 3 课程设计图张 4 5 6 湖南工业大学 1
课程设计任务书 2011—2012 学年第1 学期 理学院学院（系、部）应用物理学专业081 班级 课程名称：计算材料学 一、设计题目：计算BN的弹性常数 二、完成期限：自2011 年12 月 4 日至2011 年12 月12 日共 2 周 内容及任务1.DFT基本理论，CASTEP使用方法 2.晶体模型的建立与几何优化，相关性质的计算。 3.计算BN的弹性常数 4.结果分析 5. 报告写作与修改 进度安排 起止日期工作内容 11-12-4-6 熟悉DTT理论，软件安装，认识界面，熟悉基本操作11-12-7 晶体模型建立，进行结构优化，计算物理性质 11-12-8 物理性质，力学性质的计算 11-12-9 计算BN的弹性常数 11-12-10-12 写出课程设计的总结实验报告.，修改成文 主要参考资料[1] Kohn W, Sham L J, Self-consistent equations including exchange and correlation effects [J]. Physical review, 1965, 140(4):A1133-A1338. [2] Hohenberg P, Kohn W. Inhomogeneous electron gas [J]. Physical review, 1964,136(3):B864- B871. [3] 谢希德, 陆栋.固体能带理论[M].上海：复旦大学出版，1998. [4] Perdew J P, Chevary J A, Vosko S H. Atoms, molecules, solids, and surfaces: Applications of the generalized gradient approximation for exchange and correlation[J]. Physical review B, 1992, 46(11): 6671-6687. 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日 2