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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