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上篇 化工数据处理及过程模拟 1

第1章 实验数据及模型参数拟合方法 1

1.1 问题的提出 1

1.2　拟合标准 2

1.3　单变量拟合和多变量拟合 3

1.3.1 单变量拟合 3

1.3.2　多变量的曲线拟合 8

1.4　解矛盾方程组 11

1.5　梯度法拟合参数 21

1.6　吸附等温曲线回归 25

1.6.1 吸附等温曲线的常见类型 25

1.6.2　几种常用的吸附等温曲线回归方法 26

1.6.3 回归方法的比较 27

习题 27

第2章　非线性方程求解 29

2.1 问题的提出 29

2.2　实根的对分法 30

2.2.1　使用对分法的条件 30

2.2.2　对分法求根算法 30

2.2.3　对分法VB程序清单 30

2.3　直接迭代法 33

2.4　松弛迭代法 34

2.5　牛顿迭代法 36

2.5.1　牛顿迭代法的理论推导 36

2.5.2　牛顿迭代法的几何意义 37

2.6　割线法 38

2.7　非线性方程组的牛顿迭代法 39

2.8　应用实例 41

习题 42

第3章　线性方程组的迭代求解 44

3.1　问题的提出 44

3.2　简单迭代 45

3.2.1　简单迭代公式 45

3.2.2　简单迭代计算机算法 46

3.2.3　程序清单及实例 47

3.3　紧凑迭代 49

3.3.1　紧凑迭代公式 49

3.3.2　紧凑迭代计算机算法 50

3.3.3　紧凑迭代VB程序 51

3.4　松弛迭代 53

3.4.1　松弛迭代公式 53

3.4.2　松弛迭代计算机算法 53

3.4.3　松弛迭代VB程序 54

3.4.4　三种迭代方法混合程序示例 54

3.5　高斯消去法 59

3.5.1　高斯消去法原理 59

3.5.2　高斯消去法程序及实例 60

3.5.3　主元最大高斯消去法 61

3.6　三角分解法 62

3.6.1　三角分解法计算公式 62

3.6.2　三角分解法VB程序 65

3.7　带状方程组的三角分解法 67

3.7.1　基本原理 67

3.7.2　等带宽方程组的求解 67

3.7.3　带宽为1的三对角方程组求解 68

3.7.4　追赶法VB程序 69

习题 70

第4章　常微分方程数值解 72

4.1　微分方程在化工中的应用 72

4.2　欧拉公式 73

4.2.1　向前欧拉公式 73

4.2.2　向后欧拉公式 75

4.2.3　中心欧拉公式 75

4.2.4　梯形公式 75

4.2.5　VB程序源码 76

4.3　龙格-库塔法 77

4.3.1　计算公式 78

4.3.2　步长的选择 79

4.4　常微分方程组的数值解法 80

4.4.1　一阶常微分方程组的数值解法 80

4.4.2　高阶常微分方程数值解法 82

4.5　程序示例及应用 83

习题 87

第5章　偏微分方程数值解 89

5.1　问题的提出 89

5.2　基本离散化公式 89

5.3　几种常见偏微分方程的离散化计算 90

5.4 吸附床传热传质模型中的偏微分方程求解实例 100

5.4.1　基本设定及假设 100

5.4.2　流体传热模型的建立 100

5.4.3　吸附床内吸附剂传热传质模型的建立 101

5.4.4 吸附器壁面温度轴向分布方程 102

5.4.5　吸附器内／外无量纲化方程 102

5.4.6　模型的离散化 102

5.4.7　模型的数值求解及计算机程序介绍 104

习题 104

中篇　化工常用软件应用 105

第6章　Office软件在化工中的应用 105

6.1　Microsoft Word在化学化工论文及文献书写中的应用 105

6.1.1　应用背景及内容 105

6.1.2　公式及分子式的输入 106

6.1.3　三线表的制作 109

6.1.4 图的制作及图文混排 111

6.2 Microsoft Excel在化工数据处理中的应用 112

6.2.1　Excel功能简介 112

6.2.2　基本计算功能 112

6.2.3　Excel规划求解 116

6.3　Microsoft PowerPoint在化学化工中的应用 119

习题 121

第7章　Origin在化学化工实验数据处理中的应用 123

7.1　Origin简介 123

7.2　Origin的基本操作 123

7.2.1　Origin的安装 123

7.2.2　数据输入 124

7.2.3 图形生成 128

7.3　Origin功能设置 131

7.3.1　坐标轴的设置 131

7.3.2　线条及实验点图标的设置 132

7.3.3　其他一些实用技巧 133

7.4　多图层绘制 134

7.5　数据的拟合 136

7.6 应用示例 137

习题 139

第8章　AutoCAD 2008在化工制图中的应用 141

8.1　化工制图概述 141

8.1.1　化工工艺图 141

8.1.2　设备布置图 142

8.1.3　管道布置图 142

8.1.4　化工设备图 142

8.2　AutoCAD简介 143

8.3　AutoCAD 2008主要功能 144

8.3.1 AutoCAD 2008的运行环境 144

8.3.2 AutoCAD 2008的安装及工作界面 144

8.3.3　AutoCAD 2008主要功能介绍 144

8.3.4 AutoCAD 2008文本输入和尺寸标注 162

8.3.5 AutoCAD 2008绘图过程 167

8.4　化工容器AutoCAD 2008绘制 170

8.4.1　储槽绘制前的准备工作 170

8.4.2　设置图层、比例及图框 171

8.4.3　画中心线 173

8.4.4　画主体结构 175

8.4.5　画局部放大图 187

8.4.6　画剖面线及焊缝线 187

8.4.7　画指引线 189

8.4.8　标注尺寸 190

8.4.9　写技术说明，绘管口表、标题栏、明细栏、技术特性表等 190

习题 191

第9章 Aspen Plus在化工流程模拟计算中的应用 194

9.1　Aspen Plus概述 194

9.2　Aspen Plus基本操作 198

9.2.1　Aspen Plus软件安装 198

9.2.2　Aspen Plus软件运算 198

9.3　Aspen Plus应用实例 201

9.3.1　物性计算 201

9.3.2　流程模拟 209

9.3.3　灵敏度分析 221

9.3.4　设计规定 224

9.3.5　优化分析 226

习题 228

下篇　化工应用软件开发 229

第10章　AutoCAD二次开发化工制图软件 229

10.1　AutoCAD二次开发概述 229

10.1.1　二次开发的目的及必要性 229

10.1.2 二次开发几种主要语言简介 230

10.1.3 AutoCAD二次开发的思路及步骤 232

10.2　AutoLISP语言基础 233

10.2.1　基本运算 234

10.2.2　基本函数 236

10.2.3　编程中常用的分支及条件判断函数 239

10.2.4　常用的绘图命令 242

10.2.5　AutoLISP命令调用过程 247

10.3　Visual LISP开发基础 248

10.3.1　安装 248

10.3.2　启动 248

10.3.3　编辑 248

10.3.4　调试 248

10.4　DCL基础 250

10.4.1　定义 250

10.4.2　控件 250

10.4.3　程序编辑 251

10.4.4　软件调试及加载 254

10.5　AutoCAD实例开发 254

10.5.1 法兰绘制 254

10.5.2 某零件三维视图绘制 262

10.6 读者练习 270

第11章　化学化工过程计算机测量与控制系统开发 275

11.1　计算机测量与控制基本原理 275

11.1.1　概述 275

11.1.2　测量基本原理 276

11.1.3　控制基本原理 276

11.1.4　两种不同的数据处理系统 277

11.2　串行通信测量系统软件开发 277

11.2.1　软件要求及功能 277

11.2.2　基本原理 277

11.2.3　系统软硬件配置 278

11.2.4　软件窗体设置 278

11.2.5　主要源代码及说明 278

11.3　ISA总线卡数据采集系统软件开发 280

11.3.1　软件要求及功能 280

11.3.2　基本原理 281

11.3.3　系统软硬件配置 281

11.3.4　软件窗体设置 282

11.3.5　主要源代码及说明 282

习题 290

第12章 化学化工通用试题库及机考辅助教学系统软件开发 291

12.1　概述 291

12.2　化工物性数据库软件开发方案的确定 292

12.2.1　软件需求及服务对象分析 293

12.2.2　软件所需资源分析 293

12.2.3　软件开发平台确定 293

12.2.4　软件功能及逻辑结构确定 294

12.3 化工物性数据库软件具体功能代码编写 294

12.3.1　数据库的建立及连接 294

12.3.2　数据绑定及窗体开发 299

12.3.3　教师系统代码开发 300

12.3.4　学生系统代码开发 304

12.4　软件的维护及进一步改进 310

习题 310

第13章　化工仿真软件开发 311

13.1　概述 311

13.1.1　仿真（定义、数模） 311

13.1.2　化学化工仿真 311

13.1.3　仿真软件开发策略 312

13.1.4　化工仿真软件基本要求及功能 312

13.2 化工仿真软件开发中的几个主要问题 313

13.2.1　过程建模 313

13.2.2　界面图形 313

13.2.3　控制算法 314

13.2.4　阀门调节 314

13.2.5　动画效果 314

13.2.6　帮助系统 314

13.2.7　考题系统 314

13.3　强化传热过程实验仿真软件开发 315

13.3.1　软件要求及功能 315

13.3.2　后台数学处理模型 315

13.3.3　后台逻辑关系设置 316

13.3.4　软件开发环境设置 317

13.3.5　软件窗体设置 317

13.3.6　主要控件开发 318

13.3.7　软件导入及仿真实验窗体源代码及说明 320

13.3.8　进一步维护及扩展 330

习题 330

参考文献 331