人们对EXCEL普遍熟悉的功能是表图的处理,不太知道其在工程计算(如锅炉设计计算)中的应用。复杂的工程计算常常用专业编程语言(Fortran、C、Pascal 等)来编制计算程序解决,用专业编程语言编制工程计算程序往往有下面二个缺点:
1 ) 编程语言专业性强,一般工程技术人员难以掌握,由这些专业编程语言编制的计算应用程序的维护、修改、升级都比较困难。
2 ) 由专业编程语言编制的工程计算应用程序人机界面不友好,常常需要复杂的输入前、输出后处理。
EXCEL 每一个单元格就是一个电子表格,很容易进行一般的加、减、乘、除、乘方、开方,而三角函数、指数函数在EXCEL中可以直接引用内部函数。用EXCEL编制一般的工程计算程序还需解决的有以下两个问题:(1)循环计算,(2)表、单曲线、曲线组的查找(如:锅炉设计计算中的焓值)。对于问题(1)循环计算,EXCEL在工具菜单中提供了两个命令:单变量求解和规划求解,利用这两条命令很容易解决问题(1)。对于问题(2)表、曲线的查找,EXCEL没有提供现成的函数,但也可用VLOOKUP、MATCH、IF、OFFSET等函数的组合勉强近视解决,本文重点介绍表、曲线的查找自定义函数的定义及使用。
为了更好地解决曲线查找的问题,应用C++程序设计语言,用拉格朗日插值计算法在EXCEL中建立了两个自定义函数,单曲线插值函数TWLQ(变量,"带路径的保存数据的文件名"),曲线组插值函数THLQ(变量1,变量2,"带路径的保存数据的文件名")。单曲线插值函数、曲线组插值函数的"带路径的保存数据的文件"包含着特定对映表、曲线的信息和计算精度的要求 (文件为Notepad编辑的txt文件) 。
单曲线lagrange插值函数:
double twlq(double x,char* filename);
double twlx(double q,char* filename);
曲线组lagrange插值函数:
double thlq(double x,double y,char* filename);
double thlx(double y,double q,char* filename);
double thly(double x,double q,char* filename)。
附含壁温计算,强度计算,热电偶/阻,水阻力,烟气阻力,蒸汽性质等现成数据。
例:单曲线插值函数 "带路径的保存数据的文件"结构如下:
@ Description @
n , nsel;
x[0] ,x[1], x[2],··, x[n-2],x[n-1];
q[0] ,q[1], q[2],··, q[n-2],q[n-1];
MinX=0.7,MaxX=0.9,OverRangeAlm=1,X= 电压,XUnit=mv,Q=电流,QUnit=mA
注解:
Description: 用户自定义描述字符串(Description中不可有@符号);
n: 总插值点个数;
nsel :实际参与插值计算的插值点个数;
MinX=0.7,MaxX=0.9 取值范围;
OverRangeAlm=1 越限报警 1:报, 0:不报;
X= 电压,XUnit=mv,变量名称,单位。
**** 结论:
l )图形化界面的插值函数数据文件生成器 LCZMaker 方便快捷生成单曲线或曲线组插值函数数据文件。
2) 应用EXCEL自定义插值函数,在EXCEL中进行工程计算编程极为便利,比专业编程语言程序设计更易学易用、直观明了,用EXCEL编制的工程计算应用程序更易维护、修改、升级。
3 ) EXCEL本身长于表格制作,在EXCEL中进行工程计算编程人机界面友好,输入前、输出后处理方便简单。
4 )在大型锅炉厂电站锅炉性能设计计算中已显神力。
因本人精力有限,软件中的缺陷难免,希望使用者经常上网更新,或给我个EMail地址,以便更改后及时通知。
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