化工过程分析与模拟PDF电子书下载

第一章 概论 1

1-1 系统的概念与化工系统工程 1

一、系统的概念 1

二、系统的形态 3

三、系统工程的方法论 4

四、系统工程发展背景 6

1-2 化工系统工程的任务及其主要内容 8

一、过程系统分析 8

二、过程系统综合 9

三、过程最优控制 12

1-3 化工系统工程学中常用的术语 12

1-4 化工系统的数学模型 14

一、数学模型 14

二、建立数学模型的要求和规则 14

三、数学模型的分类方法 17

1-5 化工系统的数学模拟 19

1-6 数学模拟的优越性 22

1-7 过程系统分析与模拟基本任务 22

第二章 化工过程稳态模拟剖析 24

2-1 氨合成工艺流程物料平复模拟 25

2-2 稳态流程模拟的一般实质 33

2-3 稳态模拟的数学模型解算法 36

第三章 过程分析与模拟中常用数学方法 44

3-1 矩阵的基本知识 44

一、矩阵 44

二、矩阵的运算 48

三、转置矩阵，矩阵行列式 51

四、逆矩阵 52

3-2 代数方程数值解法 53

一、直接迭代法 53

二、部分迭代法 60

三、威斯坦法(Wegstein法) 62

四、牛顿-拉大森(Newton-Raphson)法 65

六、任意函数内插子程序 73

3-3 微分方程的数值解法 77

一、一阶常微分方程的一般形式 77

二、常微分方程数值解法 79

3-4 非线性代数方程组的解法 93

一、非线性方程组的一般形式及讨论 94

二、非线性方程组的几种常用的解法 102

第四章 基础模型 141

4-1 连续流动体系 141

一、带有出口阀门连续流动体系模型 141

二、带有进、出口阀门连续流动体系模型 142

三、容器上方有气体被压缩情况 145

4-2 质量传递和能量传递同时存在的连续流动体系 154

一、有外蒸汽夹套搅拌釜 154

二、容器内有沸腾时流动体系 156

4-3 多组分汽-液平衡模拟系统 163

一、物流数组和数据数组 163

二、液相焓子程序和汽相焓子程序 165

三、求温度子程序 168

四、汽-液平衡 169

五、求露点温度 177

六、通用相变换 178

七、闪蒸子程序 180

八、蒸发操作子程序 185

九、部分冷凝子程序 187

第五章 稳态过程单元操作模型 191

5-1 单元操作模型分类 191

5-2 物理器械数学模拟 193

一、流股混合器 193

二、流股分割器SPL 201

三、蒸馏塔 203

四、分离器的物料平衡模型 204

五、换热器的模拟 207

六、废热锅炉的模拟 223

5-3 化学反应器械数学模拟 225

第六章 稳态流程模拟的序贯模块法应用实例 240

6-1 CO加压变换装置流程简介 240

6-2 CO加压变换装置流程模拟系统 242

一、模拟系统全貌 242

二、模拟系统的构成和主要模块介绍 249

三、使用说明 273

第七章 化工系统分析 279

7-1 系统分析的图论基础 279

一、信号流图的基本概念和性质 280

二、广义信号流图 292

7-2 信号流图在系统分析中应用 295

7-3 化工大规模系统的分解 311

一、系统结构的表示方法 312

二、化工大系统的分解方法 321

三、不相关于系统的识别 338

四、子系统的切割(裂解) 341

第八章 稳态流程模拟的联立模块法 369

8-1 建立线性简单模型 370

8-2 建立非线性简单模型 382

8-3 计算流程水平方程组的Jacobian矩阵，求解流程水平方程组 387

参考文献 395

附录一 CO变换装置流程模拟系统 396

附录二 CO变换装置流程模拟结果示例 410