一、 C語言的起源
C 語言是1972年由美國的Dennis Ritchie設(shè)計(jì)發(fā)明的, 并首次在UNIX操作系統(tǒng) 的 DEC PDP-11 計(jì)算機(jī)上使用。 它由早期的編程語言 BCPL（ Basic Combind Programming Language） 發(fā)展演變而來。在1970年, AT&T 貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Ken Thompson根據(jù)BCPL語言設(shè)計(jì)出較先進(jìn)的并取名為 B的語言, 最后導(dǎo)了C 語言的問世。 隨著微型計(jì)算機(jī)的日益普及, 出現(xiàn)了許多C 語言版本。由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn), 使得這些C 語言之間出現(xiàn)了一些不一致的地方。為了改變這種情況, 美國國家標(biāo)準(zhǔn) 研究所（ANSI）為C 語言制定了一套ANSI標(biāo)準(zhǔn), 成為現(xiàn)行的C語言標(biāo)準(zhǔn)[1]。
二、C 語言的特點(diǎn)
C 語言發(fā)展如此迅速, 而且成為最受歡迎的語言之一, 主要因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的功能。許多著名的系統(tǒng)軟件, 如DBASE Ⅲ PLUS、DBASE Ⅳ 都是由C 語言編寫的。用C 語言加上一些匯編語言子程序, 就更能顯示C 語言的優(yōu)勢了, 象PC- DOS 、WORDSTAR等就是用這種方法編寫的。歸納起來C 語言具有下列特點(diǎn):
1. C是中級語言
它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實(shí)用性結(jié)合起來。C 語言可以象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作, 而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。
2. C是結(jié)構(gòu)式語言
結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化, 即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦? 便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。C 語言是以函數(shù)形式提供給用戶的, 這些函數(shù)可方便的調(diào)用, 并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向, 從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。
3. C語言功能齊全
C 語言具有各種各樣的數(shù)據(jù)類型, 并引入了指針概念, 可使程序效率更高。另外C 語言也具有強(qiáng)大的圖形功能, 支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。而且計(jì)算功能、邏輯判斷功能也比較強(qiáng)大, 可以實(shí)現(xiàn)決策目的。
4. C語言適用范圍大
C 語言還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是適合于多種操作系統(tǒng), 如DOS、UNIX,也適用于 多種機(jī)型[1]。
三、 Turbo C 2.0集成編程環(huán)境
Turbo C 2.0最好安裝在硬盤特定的目錄下，如“D：\ TC（下依次為例），可再以章為單位建立下級目錄，如D1、D2。DOS下鍵入TC↙（回車）第一次運(yùn)行，顯示主屏暮如圖1－1所示。
進(jìn)入 Turbo C 2.0集成編程界面。（注：第一次進(jìn)入Turbo C 2.0集成編程界面時(shí)，需要對Turbo C 2.0集成編程界面進(jìn)行必要的設(shè)置。按下F10鍵激活菜單，進(jìn)入Options子菜單，有7項(xiàng)。第4項(xiàng)Directories中。修改3處：“Include directories:：D：\ TC \ TC20 \ INCLUDE”，“Library directories：D：\ TC \ TC20 \ LIB”，“Turbo C directory：D：\ TC \ TC20 ”。按ESC鍵退回。選擇“Save options”，在“Config File”窗口中選擇“D：\ TC \ TC20 \ TCCONFIG.TC “，覆蓋存盤。最后還提醒一點(diǎn)：FILES中的Change dir（改變當(dāng)前目錄）中應(yīng)設(shè)置為當(dāng)前程序所在目錄。）
四、利用Turbo C 2.0編程軟件編寫孔板流量計(jì)孔徑的計(jì)算程序
求：20℃情況下孔板節(jié)流孔直徑d20
已知條件：
質(zhì)量流量Qmax,Qcom,Qmin（kg/h）；操作密度M （kg/m3）； 動(dòng)力黏度N （mPa？s）； 20℃情況下工藝管道內(nèi)徑D20（m）； 正常操作壓力P MPa（G）；正常操作溫度T （℃）；管道材質(zhì)的線膨脹系數(shù)rD； 孔板材質(zhì)的線膨脹系數(shù)rd ；
通過計(jì)算后所得的數(shù)據(jù)：
正常操作溫度T情況下工藝管道內(nèi)徑D（m）；雷諾數(shù)ReD；計(jì)算差壓上限值CPcom 和CPmax；
在知道了相應(yīng)的工藝條件后，下面我就利用Turbo C 2.0編程軟件編寫孔板流量計(jì)孔徑的計(jì)算程序。首先，在開始前，我還要先介紹一下Turbo C 2.0相關(guān)的幾個(gè)基本函數(shù)，然后通過應(yīng)用這些函數(shù)來編寫孔板流量計(jì)孔徑的計(jì)算程序。
1 數(shù)學(xué)函數(shù) 包含在如表1－1所示：（注：使用時(shí)在源文件前加命令行：
# include）
2 由上面的已知條件和Turbo C 2.0的數(shù)學(xué)函數(shù)，通過Turbo C 2.0編程軟件編寫孔板流量計(jì)孔徑的計(jì)算程序如下：
#include
main（）
｛ int n;
const float pai=3.141592653289;
const float b0=0.500000;
const float C0=0.606000;
float Qmax,Qcom,Qmin,M,N,D20,rD,rd,T=0.0,b,D,ReD,CPmax,CPcom,A2,
L,C,C1,b1,b2,d,d20;
printf（"Qmax,Qcom,Qmin,M,N,D20,rD,rd,T=\n"）;
scanf（"%f%f%f%f%e%f%e%e%f",&Qmax,&Qcom,&Qmin,&M,&N,&D20,&rD,&rd,&T）;
/＊輸入已知的工藝參數(shù)＊/
D=D20＊（1+rD＊（T-20））;
ReD=4＊Qcom/（3600＊pai＊N＊D）;
CPcom=pow（4＊Qcom＊sqrt（1-pow（b0,4））/（3600＊pai＊b0＊b0＊D＊D＊C0）,2）＊1/（2＊M）;
CPmax=CPcom＊pow（（Qmax/Qcom）,2）;
A2=4＊Qcom/（3600＊pai＊D＊D＊sqrt（2＊25e3＊M））;
printf（"CPcom=%6.10f\n",CPcom）;
printf（"CPmax=%6.10f\n",CPmax）;
if（ReD>2e5） /＊利用Turbo C的if判斷語句對雷諾數(shù)進(jìn)行判斷計(jì)算＊/
｛b=pow（1+pow（（0.60/A2）,2）,-0.25）;｝
if（ReD<2e5）
｛b=pow（1+pow（（0.60/A2+0.06）,2）,-0.25）;｝
L=0.0254/D;
C=0.5961+
0.0261＊pow（b,2）-
0.216＊pow（b,8）+
0.000521＊pow（（（pow（10,6）＊b）/ReD）,0.7）+
（（0.0188+0.0063＊pow（（19000＊b/ReD）,0.8）））＊pow（b,3.5）＊pow（（pow（10,6）/ReD）,0.3）+
（0.043+0.080＊exp（-10＊L）-0.123＊exp（-7＊L））＊（1-0.11＊pow（（19000＊b/ReD）,0.8））＊
（pow（b,4）/（1-pow（b,4）））-
0.031＊（2＊L/（1-b）-0.8＊pow（2＊L/（1-b）,1.1））＊pow（b,1.3）;
b1=pow（1+pow（（C/A2）,2）,-0.25）;
C1=0.5961+
0.0261＊pow（b1,2）-
0.216＊pow（b1,8）+
0.000521＊pow（（（pow（10,6）＊b1）/ReD）,0.7）+
（（0.0188+0.0063＊pow（（19000＊b1/ReD）,0.8）））＊pow（b1,3.5）＊pow（（pow（10,6）/ReD）,0.3）+
（0.043+0.080＊exp（-10＊L）-0.123＊exp（-7＊L））＊（1-0.11＊pow（（19000＊b1/ReD）,0.8））＊
（pow（b1,4）/（1-pow（b1,4）））-
0.031＊（2＊L/（1-b1）-0.8＊pow（2＊L/（1-b1）,1.1））＊pow（b1,1.3）;
b2=pow（1+pow（（C1/A2）,2）,-0.25）;
for（n=2;fabs（b2-b1）>1.0e-10;n++） /＊利用Turbo C的for循環(huán)語句進(jìn)行迭代計(jì)算＊/
｛
b=b1;
C=0.5961+
0.0261＊pow（b,2）-
0.216＊pow（b,8）+
0.000521＊pow（（（pow（10,6）＊b）/ReD）,0.7）+
（（0.0188+0.0063＊pow（（19000＊b/ReD）,0.8）））＊pow（b,3.5）＊pow（（pow（10,6）/ReD）,0.3）+
（0.043+0.080＊exp（-10＊L）-0.123＊exp（-7＊L））＊（1-0.11＊pow（（19000＊b/ReD）,0.8））＊
（pow（b,4）/（1-pow（b,4）））-
0.031＊（2＊L/（1-b）-0.8＊pow（2＊L/（1-b）,1.1））＊pow（b,1.3）;
b1=pow（1+pow（（C/A2）,2）,-0.25）;
C1=0.5961+
0.0261＊pow（b1,2）-
0.216＊pow（b1,8）+
0.000521＊pow（（（pow（10,6）＊b1）/ReD）,0.7）+
（（0.0188+0.0063＊pow（（19000＊b1/ReD）,0.8）））＊pow（b1,3.5）＊pow（（pow（10,6）/ReD）,0.3）+
（0.043+0.080＊exp（-10＊L）-0.123＊exp（-7＊L））＊（1-0.11＊pow（（19000＊b1/ReD）,0.8））＊
（pow（b1,4）/（1-pow（b1,4）））-
0.031＊（2＊L/（1-b1）-0.8＊pow（2＊L/（1-b1）,1.1））＊pow（b1,1.3）;
b2=pow（1+pow（（C1/A2）,2）,-0.25）;
｝
printf（"C1=%6.10f\n",C1）; /＊輸出計(jì)算孔板流量計(jì)的流出系數(shù)C1＊/
printf（"b2=%6.10f\n\n",b2）; /＊輸出計(jì)算孔板流量計(jì)的直徑比b2＊/
d=D＊b2;
d20=d/（1+rd＊（T-20））;
printf（"d20=%6.10f\n\n",d20）;
/＊輸出計(jì)算孔板流量計(jì)在20℃情況下孔板節(jié)流孔直徑d20＊/
｝
以上就是計(jì)算孔板流量計(jì)孔徑的計(jì)算程序。通過此程序可以很快的計(jì)算出孔板流量計(jì)在20℃情況下孔板節(jié)流孔孔徑的大小。
五 應(yīng) 用
實(shí)例一：
① 被測流體 ：水；
② 流體流量：最大流量Qmax＝500t/h;正常流量Qcom＝400t/h;最小流量Qmin＝200t/h
③ 正常操作壓力：P＝14.6 MPa（G）；
④ 正常操作溫度：T＝220 ℃；
⑤ 20℃情況下工藝管道內(nèi)徑：D20＝233㎜；
⑥ 管道材質(zhì)的線膨脹系數(shù)：rD＝11.16e-6㎜/㎜？℃；
⑦ 孔板材質(zhì)的線膨脹系數(shù):rd=16.60e-6 ㎜/㎜？℃；
⑧ 操作密度：M＝850.9082 （kg/m3）；
⑨ 動(dòng)力黏度：N＝0.124 （mPa？s） ；
按下Ctrl+F9運(yùn)行計(jì)算程序：（注意單位換算）
要求輸入已知的工藝參數(shù)：Qmax, Qcom, Qmin, M, N, D20, rD, rd, T =
500000 400000 200000 850.9082 124e-6 .233 11.16e-6 16.60e-6 233↙（回車）
經(jīng)過程序的運(yùn)算得到如下的結(jié)果：（按下Alt+F5查看結(jié)果）
CPcom=166259.4432591512
CPmax=257980.3725675625
C1=0.6023605334
b2=0.5024122240
d20=0.116966338
實(shí)例二：
① 測流體 ：汽油；
② 流體流量：最大流量Qmax＝40000 kg/h;正常流量Qcom＝31250 kg/h;
最小流量Qmin＝20000 kg/h
③ 正常操作壓力：P＝0.80 MPa（G）；
④ 正常操作溫度：T＝40 ℃；
⑤ 20℃情況下工藝管道內(nèi)徑：D20＝102㎜；
⑥ 管道材質(zhì)的線膨脹系數(shù)：rD＝11.16e-6㎜/㎜？℃；
⑦ 孔板材質(zhì)的線膨脹系數(shù):rd=16.60e-6 ㎜/㎜？℃；
⑧ 操作密度：M＝720 （kg/m3）；
⑨ 動(dòng)力黏度：N＝0.3000 （mPa？s） ；
按下Ctrl+F9運(yùn)行計(jì)算程序：（注意單位換算）
要求輸入已知的工藝參數(shù)：Qmax, Qcom, Qmin, M, N, D20, rD, rd, T =
40000 31250 20000 720 300e-6 .102 11.16e-6 16.60e-6 40↙（回車）
經(jīng)過程序的運(yùn)算得到如下的結(jié)果：（按下Alt+F5查看結(jié)果）
CPcom=31982.3496093750
CPmax=52399.8828125000
C1=0.6041094065
b2=0.5007327199
d20=0.051069240
實(shí)例三：
① 測流體 ：堿液；
② 流體流量：最大流量Qmax＝6000 kg/h;正常流量Qcom＝5000 kg/h;
最小流量Qmin＝3000 kg/h
③ 正常操作壓力：P＝0.65 MPa（G）；
④ 正常操作溫度：T＝40 ℃；
⑤ 20℃情況下工藝管道內(nèi)徑：D20＝52㎜；
⑥ 管道材質(zhì)的線膨脹系數(shù)：rD＝11.16e-6㎜/㎜？℃；
⑦ 孔板材質(zhì)的線膨脹系數(shù):rd=16.60e-6 ㎜/㎜？℃；
⑧ 操作密度：M＝1112 （kg/m3）；
⑨ 動(dòng)力黏度：N＝2.0000 （mPa？s） ；
按下Ctrl+F9運(yùn)行計(jì)算程序：（注意單位換算）
要求輸入已知的工藝參數(shù)：Qmax, Qcom, Qmin, M, N, D20, rD, rd, T =
6000 5000 23000 1112 2000e-6 .052 11.16e-6 16.60e-6 40↙（回車）
經(jīng)過程序的運(yùn)算得到如下的結(jié)果：（按下Alt+F5查看結(jié)果）
CPcom=7848.1137695312
CPmax=11301.2841796875
C1=0.6153961420
b2=0.5284164548
d20=0.027457322
六：結(jié)束語
通過上述實(shí)例對
孔板流量計(jì)孔徑的計(jì)算程序進(jìn)一步的做了驗(yàn)證，可以得到如下結(jié)論：一，利用此程序可以精確的計(jì)算出不同介質(zhì)、不同溫度、不同流量等條件下的孔板流量計(jì)孔徑的大??；二：利用此程序計(jì)算孔板流量計(jì)孔徑的特點(diǎn)是快速，簡單、計(jì)算量?。蝗豪么顺绦?yàn)榻窈蟮脑O(shè)計(jì)提供了一套有序的計(jì)算方法。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 郭繼展.新編C語言程序設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004. 2-3.
[2] 孫淮清,王建中,流量測量節(jié)流裝置設(shè)計(jì)手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2006. 13.