《計算機在化學工程中的套用》是2019年化學工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：計算機在化學工程中的套用
- 作者：田文德、王英龍、李正勇
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2019年12月1日
- ISBN：9787122357809
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
化學工程專業以講授化工基本原理和簡單計算過程為主，強調掌握基本概念和基本公式。化工專業的學生雖然重點學習了這些規律，但往往局限於理論理解或手工計算，距解決實際複雜工程問題還有一定的差距。
《計算機在化學工程中的套用》按照數據處理與繪圖軟體、工程編程軟體、數值模擬軟體分類，介紹化學工程計算中的常用軟體，包括Origin、Excel、GAMS、MATLAB、Fluent、Aspen Plus。詳細介紹了MATLAB和Aspen Plus軟體在化工專業中的套用，通過實例分析、計算框圖講解和程式編制,說明計算機技術在化工過程中的套用，提高化工專業學生利用計算機解決複雜工程問題的能力。每章均給出了例題的程式，代碼較長的程式列於附錄中。部分例題配套了講解視頻，可掃描例題附近的二維碼觀看。
《計算機在化學工程中的套用》結合化工計算實例介紹軟體，培養學生熟練使用數學算法和程式語言分析問題和解決問題的能力。本書適用於高等院校化工、石油、材料、製藥、生物、食品、環境等專業的本科生和研究生，也可供相關專業的科研、設計、管理及生產人員參考。
圖書目錄
緒論/1
一、化工過程的特點1
二、計算機輔助計算的重要意義1
三、數值計算常用計算機軟體介紹2
四、正確選用軟體的意義8
第一部分數據處理與繪圖軟體
第一章Origin軟體/12
第一節Origin軟體介紹12
第二節Origin用於離心泵特性曲線繪製13
一、離心泵特性曲線繪製13
二、管路特性曲線17
三、離心泵工作點19
四、離心泵串並聯特性曲線19
本章小結22
第二章Excel軟體/23
第一節Excel軟體介紹23
一、利用Excel分析各數據間的變化關係23
二、利用Excel繪製二維圖和三維圖24
三、利用Excel進行最佳化計算25
第二節Excel用於管路摩擦係數測定28
本章小結30
第二部分工程編程軟體
第三章GAMS軟體/32
第一節GAMS軟體介紹32
一、GAMS簡介32
二、GAMS程式結構33
三、GAMS用戶界面34
第二節GAMS用於反應器網路綜合35
一、反應器網路綜合意義35
二、超結構法反應器網路綜合36
本章小結42
第四章MATLAB軟體介紹/43
第一節MATLAB實例導入43
一、實例介紹43
二、實現程式介紹44
第二節MATLAB的語言基礎44
一、數據結構44
二、程式設計45
第三節MATLAB的圖形處理功能47
第四節MATLAB中的數值分析與計算功能47
一、變數48
二、方程48
三、自由度48
四、模型48
五、模型求解48
本章小結49
第五章MATLAB常用數值算法/50
第一節非線性方程求根50
一、對分法50
二、直接疊代法51
三、韋格斯坦法51
四、牛頓疊代法52
五、割線法53
六、拋物線法53
七、單變數非線性方程求解函式fzero54
八、多變數非線性方程組求解函式fsolve55
第二節常微分方程求解56
一、歐拉法56
二、龍格-庫塔法58
三、常微分方程求解函式ode4558
第三節數值積分59
一、矩形積分法和梯形積分法60
二、辛普森積分法61
第四節最最佳化62
一、一維搜尋法63
二、無約束多變數最佳化方法65
三、其他最佳化方法70
本章小結73
第六章MATLAB軟體套用/74
第一節MATLAB用於流體基礎計算74
一、流體的可壓縮性74
二、流體輸送管路直徑的選擇78
三、非穩態流動81
第二節MATLAB用於管路計算83
一、簡單管路分析83
二、試差計算85
第三節MATLAB用於換熱器的操作計算92
第四節MATLAB用於換熱器的最優設計96
第五節MATLAB用於單級平衡分離過程計算100
一、等溫閃蒸101
二、部分汽化和冷凝計算103
三、絕熱閃蒸計算104
第六節MATLAB用於精餾操作計算106
一、數學模型的建立107
二、三對角矩陣法108
第七節MATLAB用於精餾和吸收設計112
一、圖解法求解二元精餾塔理論板數112
二、圖解法求吸收塔傳質單元數116
三、簡捷法求解二元精餾塔理論板數119
第八節MATLAB用於反應動力學數據估計和反應器模擬124
本章小結132
第三部分數值模擬軟體
第七章Fluent軟體/134
第一節Fluent軟體介紹134
第二節Fluent用於換熱器的流體力學計算137
一、流體流動邊界層的模擬137
二、單管程列管式換熱器的模擬143
本章小結147
第八章Aspen Plus軟體介紹/148
第一節Aspen Plus軟體概況148
第二節Aspen Plus基本操作149
一、基本流程模擬149
二、靈敏度分析150
三、設計規定150
四、物性分析151
五、物性估計151
六、物性數據回歸151
七、關於Fortran模組151
第三節Aspen Plus套用實例152
一、二元連續精餾的計算152
二、乙醇-水-苯恆沸精餾計算157
本章小結161
第九章Aspen Plus軟體功能/162
第一節物性分析估計與數據回歸162
一、純組分的物性分析162
二、混合物相圖的繪製164
三、估計非資料庫組分的物性169
四、相平衡實驗數據的回歸175
第二節流程與模型分析工具186
一、靈敏度分析186
二、設計規定191
三、最佳化195
第三節計算序列與收斂策略199
一、收斂模組的撕裂收斂參數200
二、收斂方法及其適用範圍200
三、撕裂流股與工藝流程的計算序列201
四、規定撕裂流股並提供初值201
五、規定自定義收斂模組203
六、收斂順序與流程計算序列204
七、收斂結果與控制臺信息204
八、流程收斂實例205
九、流程收斂的策略209
第四節工藝流程圖繪製209
一、啟動Aspen Plus並打開現有的模擬210
二、切換到PFD模式210
三、添加圖形211
四、顯示物流數據並添加物流表212
五、添加文本214
六、列印工藝流程圖214
本章小結215
參考文獻/216
