化工過程數(shù)值模擬及軟件

前言

本書是在第一版的基礎(chǔ)上修訂的，為了便于讀者更加容易自學(xué)，對第2章的內(nèi)容作了全面重新編排，并把PRO/Ⅱ作為一個獨(dú)立內(nèi)容進(jìn)行編寫。本書介紹了化工流程模擬和單元模擬過程的大型應(yīng)用軟件及其實際應(yīng)用實例，全書共3章，第1章主要介紹化工模擬的基本概念，第2章講述化工過程模擬的基本知識，并結(jié)合Aspen Plus、PRO/Ⅱ軟件講解過程模擬的具體方法和步驟。給出了空氣壓縮、閃蒸分離、石油精餾、苯的高溫分解、甲醇-水分離、合成甲烷等大量典型的利用Aspen Plus、PRO/Ⅱ流程模擬的應(yīng)用實例。第3章重點(diǎn)介紹化工單元模擬的概念、過程和方法，詳細(xì)介紹了單元模擬軟件CFX和Fluent的應(yīng)用實例，并給出了具體示例的操作過程。 本書可作為高等學(xué)校應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)及化工類專業(yè)本科生和研究生的教材，也可供石油與化工、輕工等行業(yè)從事開發(fā)工程的技術(shù)人員參考。 本書在編寫過程中，北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院的王水老師對第二版的修訂做了大量的工作。李甜和劉吉勝同學(xué)參加了2.1至2.2.3、宋志倩和任敏敏同學(xué)參加了2.2.4至2.2.5以及2.3.1至2.3.10、董麗榮參加了2.4.1至2.4.6的編寫工作。參與校正修改的同學(xué)還有賀巧麗，韓軍，陳娜，邵振興，陳遠(yuǎn)超，張琳等同學(xué)。在此一并向他們表示感謝。

內(nèi)容概要

本書介紹了化工流程模擬和單元模擬過程中常見的大型應(yīng)用軟件及其應(yīng)用實例。全書共分三章。在化工模擬基本概念的基礎(chǔ)上，通過空氣壓縮、閃蒸分離、石油精餾、苯的高溫分解、甲醇回收等大量典型化工過程的應(yīng)用實例介紹了Asren Plus和PR0／Ⅱ?qū)ち鞒棠M的具體方法和步驟，CFX和Fluent對單元模擬的具體操作過程，對實際化工過程的研究開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)操作的控制與優(yōu)化、操作培訓(xùn)和技術(shù)改造很有裨益。    本書可作為高等學(xué)校應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)及化工類專業(yè)本科生和研究生的教材，也可供石油與化工、輕工等行業(yè)從事開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 化工模擬  1.2 流程模擬  1.3 單元模擬  1.4 單元模擬與流程模擬的關(guān)系第2章 流程模擬技術(shù)  2.1 流程模擬的步驟    2.1.1 流程的建立    2.1.2 變量的設(shè)置    2.1.3 程序的運(yùn)行  2.2 Aspen Plus流程模擬商業(yè)軟件    2.2.1 Aspen Plus流程模擬軟件介紹    2.2.2 Aspen Plus安裝及運(yùn)行環(huán)境    2.2.3 Aspen Plus基本操作    2.2.4 Aspen Plus單元操作模塊    2.2.5 Aspen公司其他模擬軟件  2.3 Aspen Plus例題    2.3.1 例1——空氣壓縮模擬    2.3.2 例2——閃蒸分離模擬    2.3.3 例3——繪制I>--]蒸熱力學(xué)曲線    2.3.4 例4——簡捷法精餾設(shè)計(DSTWU)    2.3.5 例5一——Aspen Plus靈敏度分析    2.3.6 例6——嚴(yán)格法精餾設(shè)計(RadFrac)    2.3.7 例7——換熱器的模擬    2.3.8 例8——反應(yīng)器的模擬    2.3.9 例9——苯的高溫分解    2.3.10 例10——精餾塔設(shè)計規(guī)定和尺寸  2.4 PR0／Il    2.4.1 PR0／Il的安裝與啟動  ……第3章 單元模擬技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：化學(xué)工程的研究對象通常是非常復(fù)雜的，主要表現(xiàn)在：①過程本身的復(fù)雜性——既有化學(xué)的，又有物理的，并且兩者時常同時發(fā)生，相互影響；②物系的復(fù)雜性——既有流體（氣體和液體），又有固體，時常多相共存，流體性質(zhì)可有大幅度變化，如低黏度和高黏度、牛頓型和非牛頓型等，有時，在過程進(jìn)行中有物性顯著改變，如聚合過程中反應(yīng)物系從低黏度向高黏度的轉(zhuǎn)變；⑧物系流動時邊界的復(fù)雜性——由于設(shè)備（如塔板、攪拌槳、擋板等）的幾何形狀是多變的，填充物（如催化劑、填料等）的外形也是多變的，使流動邊界復(fù)雜且難以確定和描述。由于化學(xué)工程對象的這些特點(diǎn)，使得解析方法在化學(xué)工程研究中往往失效，也從而形成了自己的研究方法（化學(xué)工程研究方法），其中有些方法并非首創(chuàng)，而是由別的領(lǐng)域移植而來?；瘜W(xué)工程初期的主要方法是經(jīng)驗放大，通過多層次的、逐級擴(kuò)大的試驗，探索放大的規(guī)律.這種經(jīng)驗方法耗資大、費(fèi)時長、效果差，人們一直努力試圖擺脫這種處境。但是時至今日，對于一些特別復(fù)雜，人們迄今尚知之甚少的過程，還不得不求助于或部分求助于經(jīng)驗放大法。到20世紀(jì)初，相當(dāng)盛行的是相似論和量綱分析，其特點(diǎn)是將影響過程的眾多變量通過相似變換或量綱分析歸納成為數(shù)較少的無量綱數(shù)群形式，然后設(shè)計模型試驗，求得這些數(shù)群的關(guān)系。用這兩種方法歸納試驗結(jié)果，甚為有效。而對于反應(yīng)過程，逐級的經(jīng)驗方法沿用了很長時間。由于不可能在滿足幾何相似和物理量相似的同時，..u1滿足化學(xué)相似條件，用無量綱數(shù)群關(guān)聯(lián)試驗結(jié)果以獲得反應(yīng)過程規(guī)律的思路歸于無效。直至20世紀(jì)50年代，才在化學(xué)反應(yīng)工程領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用數(shù)學(xué)模型方法。數(shù)學(xué)模型方法的影響波及到化學(xué)工程的其他分支，使研究方法出現(xiàn)了一個革新。

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《化工過程數(shù)值模擬及軟件(第2版)》：高等學(xué)校教材

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