計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用

前言

承蒙讀者厚愛，《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》已連印7次。值此第8次印刷之際，作者根據(jù)讀者建議及軟件版本更新的實(shí)際情況，對(duì)該教材進(jìn)行了第二次修訂。本次修訂工作主要涉及原來的第6章、第7章、第8章、第9章、第11章，對(duì)這幾章的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，同時(shí)刪掉了原來的第10章。其中第6章增加了Excel 2003／2008數(shù)據(jù)擬合、單變量求解、規(guī)劃求解等新內(nèi)容。第7章采用了Origin 8.0版本，新增加了多圖層制作、數(shù)據(jù)擬合等內(nèi)容，同時(shí)添加了一些化工應(yīng)用實(shí)例。第8章在保持原編寫風(fēng)格的基礎(chǔ)上，采用了AutoCAD 2008版本進(jìn)行了改寫，對(duì)具體的操作有了更加詳細(xì)的描述；同時(shí)增加了提醒功能，更加有利于讀者模仿本教材的操作過程，以達(dá)到舉一反三之功能。第9章在軟件的版本、教材內(nèi)容、書寫格式等方面都有較大的改變。軟件采用了目前較常用的11.1版本，增加了大量的化工實(shí)用案例，涉及精餾、反應(yīng)、換熱、壓縮、靈敏度分析、優(yōu)化及設(shè)計(jì)規(guī)定等許多內(nèi)容，大大增強(qiáng)了教材的實(shí)用性。第11章增加了AuttoLISP語言基礎(chǔ)，以便于讀者更好地理解本章開發(fā)的實(shí)例，同時(shí)新增了一個(gè)三維視圖繪制的實(shí)例。本次修訂仍附送光盤一張。光盤內(nèi)容除了PPT文檔及VB運(yùn)行程序外，新增本版第6～9章的實(shí)際操作文檔。讀者可直接打開這些操作文檔，并對(duì)照書本進(jìn)行操作，可提高對(duì)書本知識(shí)的理解，快速掌握軟件的應(yīng)用。至于涉及的應(yīng)用軟件需讀者自己安裝，否則無法運(yùn)行第6～9章的操作文件。在本教材編寫過程中，王建昌、李小杜、張夢(mèng)怡等同學(xué)參加了光盤制作及部分文本輸入  工作。華南理工大學(xué)教務(wù)處及化學(xué)與化工學(xué)院對(duì)教材的出版給予了大力支持。本書在編寫過  程中，參考了相關(guān)的科技圖書及教材，在此特表示感謝。本書雖經(jīng)編者多年編寫及修訂，但  由于編者水平有限，不足之處在所難免，望同行及讀者予以批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書是介紹計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中應(yīng)用的實(shí)用基礎(chǔ)教程。全書分為三篇13章。上篇（1～5章）介紹了如何利用計(jì)算機(jī)高速精確的計(jì)算功能，解決化學(xué)化工中的實(shí)際問題。包括：如何利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、模型參數(shù)計(jì)算等方法；如何利用計(jì)算機(jī)求解無法解析求解的非線性方程；大型線性方程組在化工中的應(yīng)用及計(jì)算機(jī)求解方法；如何利用計(jì)算機(jī)求解常微分方程及化工穩(wěn)態(tài)模擬；偏微分方程在化工中的應(yīng)用及化工動(dòng)態(tài)模擬。每章均結(jié)合化工實(shí)例進(jìn)行講解，并配有調(diào)試通過的VB程序供讀者使用。中篇（6～9章）介紹了Office、Origin、AutoCAD及Aspen Plus四個(gè)軟件在化學(xué)化工中的實(shí)際應(yīng)用，通過大量的化工應(yīng)用實(shí)例，使讀者快速掌握該四種軟件在化工中的具體應(yīng)用。下篇（10～13章）介紹了利用計(jì)算機(jī)開發(fā)的幾個(gè)化工應(yīng)用軟件實(shí)例并配有調(diào)試通過的程序。    本書可作為化學(xué)化工類研究生、本科生、專科生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用教材，也可以供化學(xué)化工應(yīng)用技術(shù)人員參考。    本教材隨書附送光盤一個(gè)，該光盤既可作為教師的CAI課件，也可作為學(xué)生自學(xué)的多媒體課件。光盤不僅將本教材的主要內(nèi)容做成多媒體課件，方便讀者快速查找各章節(jié)的內(nèi)容；同時(shí)也提供了大量的可執(zhí)行的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序不僅加深了讀者對(duì)書本知識(shí)的理解，而且也為化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、設(shè)備圖繪制、過程摸擬及應(yīng)用程序開發(fā)提供一些實(shí)用程序。

書籍目錄

上篇　化工數(shù)據(jù)處理及過程模擬　第1章　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及模型參數(shù)擬合方法　　1.1　問題的提出　　1.2　擬合標(biāo)準(zhǔn)　　1.3　單變量擬合和多變量擬合　　　1.3.1　單變量擬合　　　1.3.2　多變量的曲線擬合　　1.4　解矛盾方程組　　1.5　梯度法擬合參數(shù)　　1.6　吸附等溫曲線回歸　　　1.6.1　吸附等溫曲線的常見類型　　　1.6.2　幾種常用的吸附等溫曲線回歸方法　　　1.6.3　回歸方法的比較　　習(xí)題　第2章　非線性方程求解　　2.1　問題的提出　　2.2　實(shí)根的對(duì)分法　　　2.2.1　使用對(duì)分法的條件　　　2.2.2　對(duì)分法求根算法　　　2.2.3　對(duì)分法VB程序清單　　2.3　直接迭代法　　2.4　松弛迭代法　　2.5　牛頓迭代法　　　2.5.1　牛頓迭代法的理論推導(dǎo)　　　2.5.2　牛頓迭代法的幾何意義　　2.6　割線法　　2.7　非線性方程組的牛頓迭代法　　2.8　應(yīng)用實(shí)例　　習(xí)題　第3章　線性方程組的迭代求解　第4章　常微分方程數(shù)值解　第5章　偏微分方程數(shù)值解中篇　化工常用軟件應(yīng)用　第6章　Office軟件在化工中的應(yīng)用　第7章　Origin在化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用　第8章　AutoCAD 2008在化工制圖中的應(yīng)用　第9章　Aspen Plus在化工流程模擬計(jì)算中的應(yīng)用下篇　化工應(yīng)用軟件開發(fā)　第10章　AutoCAD二次開發(fā)化工制圖軟件　第11章　化學(xué)化工過程計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制系統(tǒng)開發(fā)　第12章　化學(xué)化工通用試題庫及機(jī)考輔助教學(xué)系統(tǒng)軟件開發(fā)　第13章　化工仿真軟件開發(fā)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：進(jìn)入21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)已發(fā)展到相當(dāng)成熟的階段，與計(jì)算機(jī)有關(guān)的各種技術(shù)、設(shè)備也不斷提高。這些技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)成功，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的多媒體化、智能化。同時(shí)，許多具有強(qiáng)大繪圖功能的輔助軟件的出現(xiàn)，都為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）的發(fā)展奠定了可靠的基礎(chǔ)，提供了優(yōu)異的條件和廣闊的空間。在化學(xué)化工領(lǐng)域，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及自動(dòng)控制技術(shù)的提高，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間親手操作化工設(shè)備的可能性越來越小；同時(shí)，隨著學(xué)生人數(shù)的急劇增加，每一個(gè)學(xué)生全程操作整個(gè)化工實(shí)驗(yàn)過程的機(jī)會(huì)也越來越小。那么，有什么辦法解決上面的問題呢？出路就在于開發(fā)化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)和化工實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)仿真軟件，通過計(jì)算機(jī)模擬化工生產(chǎn)實(shí)習(xí)及化工實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生有身臨其境的感性認(rèn)識(shí)。13.1.1 仿真（定義、數(shù)模）仿真從字面上來理解就是模仿真實(shí)的事物或過程，其要點(diǎn)在于模仿，關(guān)鍵在于真實(shí)。如果模仿得不真實(shí)，模仿就失去了意義。仿真是通過對(duì)代替真實(shí)物體或系統(tǒng)的模型進(jìn)行試驗(yàn)和研究，達(dá)到探索真實(shí)物體或系統(tǒng)規(guī)律的一門應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。它不是對(duì)真實(shí)過程直接進(jìn)行試驗(yàn)和研究，而是用另一種相似的過程作為媒介，是一種間接的方法。這種相似的過程稱為模型，模型是一事物（或過程）的近似代表或其模仿。所說的事物包括概念、實(shí)物、過程或復(fù)雜系統(tǒng)。相對(duì)于模型來說，原事物可稱為原型。仿真可分為物理仿真和數(shù)學(xué)仿真，關(guān)鍵在于它所采用的模型。如果采用數(shù)學(xué)模型，就是數(shù)學(xué)仿真；反之，則為物理仿真。模型有數(shù)學(xué)模型和物理模型之分。例如用風(fēng)洞試驗(yàn)來模擬飛機(jī)在空中的飛行情況的風(fēng)洞及用冷模試驗(yàn)來研究實(shí)際系統(tǒng)的規(guī)律的冷模試驗(yàn)設(shè)備就是物理模型。物理模型的好處是無須建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型并求解模型，但缺乏數(shù)學(xué)模型的靈活性。而所謂數(shù)學(xué)模型就是將一個(gè)實(shí)際過程各參數(shù)之間的關(guān)系及其求解條件用數(shù)學(xué)方程組來描述。它是實(shí)際過程特征的數(shù)學(xué)描述。例如化學(xué)過程的動(dòng)力學(xué)模型描述了化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征與化學(xué)反應(yīng)速率同濃度和反應(yīng)溫度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用(第3版)》是化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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