化工设计计算软件(CPD)

化工设计计算软件（CPD）是一款面向化工领域的计算工具，操作门槛较低。它涵盖的计算类型包括管径计算、管道阻力计算、离心泵安装高度计算、传热膜系数计算、吸收计算、安全阀计算、管道应力判断、单位换算、冷凝膜系数、精馏计算、单效蒸发以及干燥计算等。使用时只需填入常规数据，软件便会给出相应参数结果；计算结果可一键打印，便于后续使用。

功能

1、管径计算

2、管道阻力计算

3、离心泵安装高度计算

4、传热膜系数计算

5、吸收计算

6、安全阀计算

7、管道应力判断

8、单位换算

9、冷凝膜系数

10、精馏计算

11、单效蒸发

12、干燥计算

特点

1、操作门槛低，输入对应数据后就能得出所需结果。

2、支持一键数据打印

3、支持一键计算

化工设计计算软件(CPD)打开教程

1、安装完毕后桌面不会生成快捷方式，需要自行前往程序目录或开始菜单中启动。

2、打开方法:

打开“C:\Program Files (x86)\工程1”这个文件夹，找到里面的“CPD.exe”，双击它就能正常启动并使用。

化工设计计算相应计算公式

一、管径计算公式

流量可按公式 Q=S×V 计算，其中 S=(πD/4)×(2/3)。式中 Q 表示流量（m/s），D 为管道内径，V 为流速（m/h），S 是水流截面积。管道内径可以直接测量，π 取常数 3.1415926，因此只需得到水的流速 V，就能算出流量。

2.借助物理学中平抛运动的思路来换算：设水从管口落到地面的时间差为t，落差为H，管口到水落点的水平距离为L，重力加速度取g（9.8m/s）。由H=g×t/2与L=V×t两式联立，可得V=L×√（g/2H），据此算出V，再进一步求得流量。

二、管道阻力计算公式

R=(λ/D)*(ν^2*γ/2g)

ν-流速(m/s)；λ-阻力系数；γ-密度(kg/m3)；D-管道直径(m)；P-压力(kgf/m2)；R-沿程摩擦阻力(kgf/m2)；L-管道长度(m)；g-重力加速度=9.8。若需将压力值转换为Pa，可按以下方式进行换算：

1帕等于1/9.81千克力每平方米。

三、离心泵安装高度计算方法

允许吸上真空高度Hs，指的是泵入口处压力p1所能达到的最大真空度允许值。

实际可用的允许吸上真空高度Hs，并非通过公式计算得出，而是由泵的生产厂家经实验测定后确定，该数值会标注在泵样本中供用户查阅。需要留意的是，样本所提供的Hs值是以清水作为工作介质、在20℃及1.013×105Pa压力条件下测得的；若实际工作介质或操作条件与之不同，则必须进行换算。

(1) 用于清水输送，若实际工况与实验条件存在差异，可按下列公式进行换算。

Hs1 的求法为：先取 Hs，加上 Ha 与 10.33 的差值，再减去 Hυ 与 0.24 的差值，所得结果即为 Hs1。

（2）若所输送液体及工况条件与实验条件不一致，则需分两步进行换算：先按上式从泵样本中查出Hs1，再依据下式将Hs1换算为H?s。

2.汽蚀余量Δh

油泵安装高度的确定依据是汽蚀余量Δh，该参数反映泵能允许的吸液真空度，也就是允许的安装高度，单位为米。Δh的数值可从油泵样本中查到，同样以20℃清水为测定条件。当输送介质不是清水时，需要按相关资料进行修正，具体可查阅有关书籍。

吸程由三部分决定：标准大气压对应的10.33米，减去汽蚀余量，再减去0.5米的安全量。

标准大气压最多只能把管路中的真空高度支撑到10.33米。

例如：某泵的必需汽蚀余量是4.0米，那么它的吸程Δh该怎么算？

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

从安全层面出发，泵的安装高度需控制在计算所得数值以下。若算出的Hg为负值，则表明泵吸入口应置于贮槽液面以下的位置。

某离心泵样本标注的允许吸上真空高度Hs为5.7m。吸入管路总阻力已知为1.5mH2O，当地大气压取9.81×104Pa，且液体流经吸入管路时产生的动压头可不予考虑。依据上述条件，试进行如下计算：

(1) 泵在输送20℃清水条件下的安装要求

(2) 若将介质改为80℃热水输送，泵的安装高度应如何调整

四、吸收计算公式

初中物理里的热量计算，吸热与放热公式写成 Q吸/放 = CM△t

这是比热容公式

比热容记作C，质量用M表示，温差则写作△t

以水为例，其比热容为4200焦/千克·摄氏度。若有10千克水，温度上升10摄氏度，吸收的热量可按此计算：Q吸=4200焦/千克·摄氏度 × 10Kg × 10℃（即升高或降低的温度）。

PS：开氏度与摄氏度的换算关系为 T＝t＋273.15。

五、管道应力判断的计算公式

管道环向应力按 f=PD/(2t) 计算，其中 f 表示环向应力，单位为 Pa；P 为实验水压强，单位也是 Pa；D 是管径，单位为 mm；t 为管壁厚，单位同样取 mm。

管道环向应力受几何尺寸影响，具体涉及直径、壁厚与支架跨度等参数。

材料本身的性能参数同样会带来明显影响，比如弹性模量和波桑比；外部荷载的作用方式也不例外，包括内压、集中外力以及分布外力，都与最终结果存在密切关联。

六、单位换算公式

1.长度单位

1千米相当于1000米，也等于10000分米，换算成厘米则是100000厘米。

1米等于10分米，也等于100厘米；换算成毫米则是1000毫米，这一单位日常使用较少。

1分米等于10厘米，也等于100毫米。

1厘米=10毫米

2.重量单位

1吨等于1000千克，也等于1000000克；1千克则等于1000克。

3.面积单位

1平方千米等于100公顷，1公顷等于100公亩，1公亩等于100平方米。

1平方米等于100平方分米

1平方分米等于100平方厘米，1平方千米则相当于1000000平方米。

4.面积单位换算

1平方千米等于100公顷，1公顷等于10000平方米，1平方米等于100平方分米。

1平方分米等于100平方厘米，1平方厘米则等于100平方毫米。

5.体积单位

1立方米相当于1000立方分米，而1立方分米又等于1000立方厘米。

1立方米等于1000000立方厘米

6.容积单位

1升相当于1立方分米，也等于1000毫升即1000立方厘米；1毫升则等同于1立方厘米。

7.体(容)积单位换算

1立方分米等于1000立方厘米，也等于1升；而1立方米则相当于1000立方分米。

1立方厘米等于1毫升，1立方米则等于1000升。

8.重量单位换算

1吨等于1000千克，而1千克又等于1000克，同时1千克也等同于1公斤。

9.人民币单位换算

1元等于10角，1角等于10分，因此1元也等于100分；按此换算，10元即为1000分。

10.时间单位换算

1世纪等于100年，1年包含12个月；其中31天的大月为1、3、5、7、8、10、12月，30天的小月为4、6、9、11月。

平年时2月有28天，闰年则多出一天变成29天；全年天数也随之不同，平年共365天，闰年共366天。

1日包含24小时，1小时包含60分钟，1分钟包含60秒，因此1小时也等于3600秒。

数学学习中常用的图形计算公式

1.正方形

C周长 S面积 a边长

周长等于边长乘四，面积等于边长乘边长，用字母表示就是 C 等于 4a，S 等于 a 乘 a，也写作 S 等于 a 的平方。

2.正方体

V体积 a棱长

正方体表面积的计算方式为棱长乘棱长再乘六，体积则是棱长自乘三次。

S表等于a乘a乘6，即6a。

V=a×a×a V= a3

3.长方形

C周长 S面积 a边长

长方形周长等于长与宽之和的两倍，用字母表示为 C=2(a+b)；面积则为长乘以宽，写作 S=ab。

4.长方体

V 表示体积，S 表示面积，a 代表长，b 代表宽，h 代表高。

(1) 表面积的计算方式为：先把长与宽的乘积、长与高的乘积、宽与高的乘积相加，再将所得和乘以二。 (2) 体积则等于长、宽、高三者相乘的结果。

S=2(ab+ah+bh)，V=abh

5.三角形

S面积 a底 h高

三角形面积可通过底与高的乘积再除以二求得，公式写作 S=ah÷2。

三角形底边长度可由面积乘以2再除以高求得，而三角形的高则等于面积乘以2除以底。

6.平行四边形

S面积 a底 h高

面积=底×高 S=ah

7.梯形

S 面积，a 上底，b 下底，h 高

面积计算公式：将上底与下底相加，乘以高，再除以二，即 S=(a+b)×h÷2。

8.圆形

S 指面积，C 指周长，π 是圆周率，d 为直径，r 为半径。

圆周长可由直径乘π求得，也等于半径乘2再乘π；圆面积则是半径自乘后再乘以π。

C=πd 与 C=2πr 是圆周长的两种表达，S=πr 用于计算圆的面积；由周长可反推直径 d=C÷π，直径与半径之间满足 d=2r、r=d÷2，半径也可由周长求得 r=C÷2÷π；圆环面积则按 S环=π(Rr) 计算。

9.圆柱体

V 表示体积，h 表示高，S 表示底面积，r 表示底面半径，C 表示底面周长。

侧面积＝底面周长×高 2、表面积＝侧面积＋底面积×2 3、体积＝底面积×高

S侧=Ch，S侧=πdh，V=Sh，V=πrh

圆柱体积可通过侧面积除以2再乘以半径来计算。

10,圆锥体

V 表示体积，h 表示高，S 表示底面积，r 表示底面半径。

体积=底面积×高÷3

V=Sh÷3

七、干燥计算公式

以降水量充当干燥度的替代指标

以多年平均降水量（Precipitation，P）为基准，是最为简明的一种干燥度计算方式。联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization，FAO）指出，作物与草地的生产潜力，以及作物种类、耕作制度、草地管理方式的选择，均受降水及土壤水分在植物或作物生长期内有效性的制约；而该生长期的降水量，则构成气候区划的一项重要指标。

以年降水量作为划分干湿气候区的依据，国内学界存在三种不同方案：其一，将年降水量低于200毫米的区域定为干旱区，200至400毫米之间为半干旱区；其二，以200毫米作为干旱区的上限，半干旱区则扩展到200至450毫米；其三，干旱区的界限提高到250毫米，半干旱区相应调整为250至500毫米。任福民等（1995）基于全国160个气象站1951至1992年的年降水标准化资料，采用700毫米年降水量作为分界，将国土划分为干旱半干旱区与非干旱区两大类型。从这些划分方案可以看出，干旱区与非干旱区之间的界限，在年平均降水量上分别体现为400毫米、500毫米和700毫米三个标准。

以降水量作为干燥度替代指标的做法，在具体划分标准上本身就难以统一；这类方法仅关注水分收入端，对水分支出端缺乏考量，也不具备水分平衡的思路，因而无法定量呈现水分的盈亏状况，难以真实刻画自然界的实际情形，对植物与土壤分布的反映尤其不足，生态学含义也不够清晰。正因如此，降水量指标只有在其他气象资料匮乏、仅有降水数据可用的条件下才适合充当干燥度指数的替代品；若其他气候指标较为充分，则应将这些指标一并纳入使用。

2.由可能蒸散量推算的干燥度

按Penman（1948）给出的界定，潜在蒸发指的是“从不匮缺水分的、高度一致并全面遮覆地表的矮小绿色植物群体在单位时间内的蒸腾量”，它涵盖所有表面的蒸发以及植物蒸腾两部分。干燥度（K）由可能蒸散量（PE）与降水量（P）的比值确定，其计算式如下：

K =PE/P

当前国际上较为通行的干燥度计算方式，是以可能蒸散量为基础的。根据可能蒸散量求取途径的差异，可划分为Penman法与Thornthwaite法，以及Holdridge生命地带分类系统所采用的可能蒸散计算方法——后者在国内外应用较为广泛。

3.基于温度与降水的de Martonne干燥度计算

计算气候干燥度时，若追求方法上的简便，可仅凭温度与降水这两项气候要素进行推算，de Martonne 干燥度计算法便是其中一种代表性方案。

de Martonne（1926）给出过一个简明的干燥度计算方式，其中IdM代表de Martonne干燥度，P表示平均降水量（单位mm），T则表示平均温度值（单位℃）。

干燥度数值低于10时，意味着该地区处于严重干旱状态，河流出现断流现象，农作物必须依靠人工灌溉才能维持生长；当干燥度落在10至30区间内，属于中等干旱水平，河流仅有暂时性水流且流量适中，地表植被以草原为主；若干燥度超过30，则反映气候较为湿润，河流全年保持水流不断且水量充沛，相应的植被类型为森林。

IdM在计算月干燥度方面更具优势，操作过程也不复杂，不过精度有限，更适用于大范围尺度上的研究。

4.以积温来计算干燥度

干燥度的测算若以积温为依据，常见做法可归为两类：其一是Selianinov干燥度方法，采用日温度不低于10 ℃的年积温进行推算；其二是Kira干湿度指数，则以月平均气温超过5 ℃的年积温作为计算基础。

（1）Selianinov 干燥度指数

谢良尼诺夫1937年曾给出一个借助温度与降水数据推算干燥度的经验公式，其中经验系数取0.10。后来我国科研人员结合本国实际做了大量计算，将该系数调整为0.16（中国科学院自然区划工作委员会，1959）。经此修正后的谢良尼诺夫公式写作：K=0.16*（全年≥10℃的积温/全年≥10℃期间的降水量），K即干燥度。

中国科学院自然区划工作委员会在1959年开展的中国气候区划，正是以干燥度作为划分依据。该区划将16.0等值线设定为极干旱区与干旱区的分界，这条线途经塔里木盆地、柴达木盆地以及巴旦吉林和滕格里沙漠边缘，所经区域年降水量不足60毫米，与我国荒漠景观的分布范围大致重合。干旱区与半干旱区之间则以4.0等值线划分，该线与旱作农业的西侧边界相对应。干旱亚湿润区与半干旱区的分界指标采用1.5等值线，湿润区与干旱亚湿润区之间则用1.0等值线作为分界，这条线与淮河—秦岭一线基本吻合。

谢氏干燥度法在数据获取上较为便利，借助气象观测台站记录的各温度基点年积温资料，基本无需大幅调整就能投入计算，操作门槛不高，在中高纬度地区适用性较好。不过该方法属于经验性方案，其核心假设是一定活动温度总和可代表一定可能蒸发量，这一前提缺少物理依据，仅于少数地区做过初步验证，能否推广至全国尚存疑问。该方法只统计日均温持续高于10 ℃的时段，而温度偏低的季节生物活动仍在进行，降水也会部分存留于土壤中供温暖季节使用；因此仅计算10 ℃以上时期，在某些地方可能带来较大偏差。

（2）Kira 湿润度指数

吉良龙夫的干湿度指数采用降水与温暖指数之间的比值来定义，具体计算方式如下：

当WI处于0～100 ℃·月-1区间时，k值按P除以（WI+20）计算。

当WI超过100 ℃·月-1时，k值按2P/(WI+140)计算。

式中，P 代表年降水量；温暖指数（WI）则以月均温超过 5 ℃ 的各月气温累加值来表示，用以反映植物生长所需的热量条件，其计算式为：，其中 t 为高于 5 ℃ 的月气温。

Kira 的测算方式较为简单，与植被之间的对应关系良好，具备推广价值。不过需要注意，这套指标是在东亚植被与气候关系的研究基础上形成的，其干湿度指数来源于雨温关系相对单一的夏雨型气候区，因此在高寒地区并不适用。实际推广时，应依据当地的雨温关系做相应调整。

5.基于Budyko方法的辐射干燥指数计算

1951年，布迪科与格里戈里耶夫共同提出了“辐射干燥指数”这一概念，又称干燥率（D）。当陆面水分供应充足时，最大可能蒸散量可以参照确定水面蒸发量的方式来计算，也就是水面或湿润表面的蒸发量与依据蒸发表面温度所得的空气饱和差呈正比关系。通常情况下，通过热量平衡方程先求出蒸发面的温度，再据此得到蒸发力。其表达式为：D = R/LP，其中R代表太阳净辐射，L为蒸发潜热，P为降水量。

布迪科干燥率在计算上并不复杂，实际应用的场景却相对有限，根源在于太阳净辐射这一核心参数当前缺少充足的参考数据支撑。