化學工程專業以講授化工基本原理和簡單計算過程為主，強調掌握基本概念和基本公式。化工專業的學生雖然重點學習了這些規律，但往往局限于理論理解或手工計算，距解決實際復雜工程問題還有一定的差距。
《計算機在化學工程中的應用》按照數據處理與繪圖軟件、工程編程軟件、數值模擬軟件分類，介紹化學工程計算中的常用軟件，包括Origin、Excel、GAMS、MATLAB、Fluent、Aspen Plus。詳細介紹了MATLAB和Aspen Plus軟件在化工專業中的應用，通過實例分析、計算框圖講解和程序編制,說明計算機技術在化工過程中的應用，提高化工專業學生利用計算機解決復雜工程問題的能力。每章均給出了例題的程序，代碼較長的程序列于附錄中。部分例題配套了講解視頻，可掃描例題附近的二維碼觀看。
《計算機在化學工程中的應用》結合化工計算實例介紹軟件，培養學生熟練使用數學算法和編程語言分析問題和解決問題的能力。本書適用于高等院校化工、石油、材料、制藥、生物、食品、環境等專業的本科生和研究生，也可供相關專業的科研、設計、管理及生產人員參考。
緒論/1
一、化工過程的特點1
二、計算機輔助計算的重要意義1
三、數值計算常用計算機軟件介紹2
四、正確選用軟件的意義8
第一部分數據處理與繪圖軟件
第一章Origin軟件/12
第一節Origin軟件介紹12
第二節Origin用于離心泵特性曲線繪制13
一、離心泵特性曲線繪制13
二、管路特性曲線17
三、離心泵工作點19
四、離心泵串并聯特性曲線19
本章小結22
第二章Excel軟件/23
第一節Excel軟件介紹23
一、利用Excel分析各數據間的變化關系23
二、利用Excel繪制二維圖和三維圖24
三、利用Excel進行優化計算25
第二節Excel用于管路摩擦系數測定28
本章小結30
第二部分工程編程軟件
第三章GAMS軟件/32
第一節GAMS軟件介紹32
一、GAMS簡介32
二、GAMS程序結構33
三、GAMS用戶界面34
第二節GAMS用于反應器網絡綜合35
一、反應器網絡綜合意義35
二、超結構法反應器網絡綜合36
本章小結42
第四章MATLAB軟件介紹/43
第一節MATLAB實例導入43
一、實例介紹43
二、實現程序介紹44
第二節MATLAB的語言基礎44
一、數據結構44
二、程序設計45
第三節MATLAB的圖形處理功能47
第四節MATLAB中的數值分析與計算功能47
一、變量48
二、方程48
三、自由度48
四、模型48
五、模型求解48
本章小結49
第五章MATLAB常用數值算法/50
第一節非線性方程求根50
一、對分法50
二、直接迭代法51
三、韋格斯坦法51
四、牛頓迭代法52
五、割線法53
六、拋物線法53
七、單變量非線性方程求解函數fzero54
八、多變量非線性方程組求解函數fsolve55
第二節常微分方程求解56
一、歐拉法56
二、龍格-庫塔法58
三、常微分方程求解函數ode4558
第三節數值積分59
一、矩形積分法和梯形積分法60
二、辛普森積分法61
第四節最優化62
一、一維搜索法63
二、無約束多變量優化方法65
三、其他優化方法70
本章小結73
第六章MATLAB軟件應用/74
第一節MATLAB用于流體基礎計算74
一、流體的可壓縮性74
二、流體輸送管路直徑的選擇78
三、非穩態流動81
第二節MATLAB用于管路計算83
一、簡單管路分析83
二、試差計算85
第三節MATLAB用于換熱器的操作計算92
第四節MATLAB用于換熱器的最優設計96
第五節MATLAB用于單級平衡分離過程計算100
一、等溫閃蒸101
二、部分汽化和冷凝計算103
三、絕熱閃蒸計算104
第六節MATLAB用于精餾操作計算106
一、數學模型的建立107
二、三對角矩陣法108
第七節MATLAB用于精餾和吸收設計112
一、圖解法求解二元精餾塔理論板數112
二、圖解法求吸收塔傳質單元數116
三、簡捷法求解二元精餾塔理論板數119
第八節MATLAB用于反應動力學數據估計和反應器模擬124
本章小結132
第三部分數值模擬軟件
第七章Fluent軟件/134
第一節Fluent軟件介紹134
第二節Fluent用于換熱器的流體力學計算137
一、流體流動邊界層的模擬137
二、單管程列管式換熱器的模擬143
本章小結147
第八章Aspen Plus軟件介紹/148
第一節Aspen Plus軟件概況148
第二節Aspen Plus基本操作149
一、基本流程模擬149
二、靈敏度分析150
三、設計規定150
四、物性分析151
五、物性估計151
六、物性數據回歸151
七、關于Fortran模塊151
第三節Aspen Plus應用實例152
一、二元連續精餾的計算152
二、乙醇-水-苯恒沸精餾計算157
本章小結161
第九章Aspen Plus軟件功能/162
第一節物性分析估計與數據回歸162
一、純組分的物性分析162
二、混合物相圖的繪制164
三、估計非數據庫組分的物性169
四、相平衡實驗數據的回歸175
第二節流程與模型分析工具186
一、靈敏度分析186
二、設計規定191
三、優化195
第三節計算序列與收斂策略199
一、收斂模塊的撕裂收斂參數200
二、收斂方法及其適用范圍200
三、撕裂流股與工藝流程的計算序列201
四、規定撕裂流股并提供初值201
五、規定自定義收斂模塊203
六、收斂順序與流程計算序列204
七、收斂結果與控制面板信息204
八、流程收斂實例205
九、流程收斂的策略209
第四節工藝流程圖繪制209
一、啟動Aspen Plus并打開現有的模擬210
二、切換到PFD模式210
三、添加圖形211
四、顯示物流數據并添加物流表212
五、添加文本214
六、打印工藝流程圖214
本章小結215
參考文獻/216
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