化工过程数值模拟及软件（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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屈一新 编

图书标签:

• 化工过程
• 数值模拟
• 计算流体力学
• 传热传质
• 反应工程
• Aspen Plus
• MATLAB
• COMSOL
• 有限元
• CFD

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122095831

版次：2

商品编码：10381706

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：278

内容简介

《化工过程数值模拟及软件（第2版）》介绍了化工流程模拟和单元模拟过程中常见的大型应用软件及其应用实例。全书共分三章。在化工模拟基本概念的基础上，通过空气压缩、闪蒸分离、石油精馏、苯的高温分解、甲醇回收等大量典型化工过程的应用实例介绍了Asren Plus和PR0／Ⅱ对化工流程模拟的具体方法和步骤，CFX和Fluent对单元模拟的具体操作过程，对实际化工过程的研究开发、设计、生产操作的控制与优化、操作培训和技术改造很有裨益。
《化工过程数值模拟及软件（第2版）》可作为高等学校应用化学、化学及化工类专业本科生和研究生的教材，也可供石油与化工、轻工等行业从事开发的工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 化工模拟
1.2 流程模拟
1.3 单元模拟
1.4 单元模拟与流程模拟的关系

第2章 流程模拟技术
2.1 流程模拟的步骤
2.1.1 流程的建立
2.1.2 变量的设置
2.1.3 程序的运行
2.2 Aspen Plus流程模拟商业软件
2.2.1 Aspen Plus流程模拟软件介绍
2.2.2 Aspen Plus安装及运行环境
2.2.3 Aspen Plus基本操作
2.2.4 Aspen Plus单元操作模块
2.2.5 Aspen公司其他模拟软件
2.3 Aspen Plus例题
2.3.1 例1——空气压缩模拟
2.3.2 例2——闪蒸分离模拟
2.3.3 例3——绘制I>--]蒸热力学曲线
2.3.4 例4——简捷法精馏设计（DSTWU）
2.3.5 例5一——Aspen Plus灵敏度分析
2.3.6 例6——严格法精馏设计（RadFrac）
2.3.7 例7——换热器的模拟
2.3.8 例8——反应器的模拟
2.3.9 例9——苯的高温分解
2.3.10 例10——精馏塔设计规定和尺寸
2.4 PR0／Il
2.4.1 PR0／Il的安装与启动
第3章 单元模拟技术
参考文献

好的，这里是一份针对《化工过程数值模拟及软件（第2版）》一书的详细内容简介，完全不提及原书信息，聚焦于化工、数值模拟和软件应用等相关领域，力求内容充实、专业且自然： --- 化工过程与系统工程前沿：基于现代计算方法的流程优化与控制 书籍简介 本书系统性地阐述了现代化工过程设计、分析与优化所依赖的核心计算方法与工程实践。在全球能源结构转型与绿色化学理念驱动下，化工行业对过程效率、安全性和可持续性的要求日益严苛。传统的经验设计方法已难以应对高维度、非线性、耦合性强的复杂反应器、分离单元及全流程系统。因此，本书聚焦于如何运用先进的数值计算工具和软件平台，实现对化工过程的精确建模、高效求解与智能控制。 全书内容组织逻辑清晰，从基础理论构建入手，逐步深入到具体的工程应用与软件实现层面，旨在为化工、化学工程、过程控制及相关领域的工程师、研究人员和高年级本科生/研究生提供一套全面且实用的技术指导手册。 第一部分：过程模拟的理论基础与数学描述 本部分是理解现代化工数值模拟的基石。首先，本书详细回顾了化工过程的本质——物质、能量和动量守恒定律，并将其转化为描述化工系统的微分方程组。重点剖析了反应动力学、传热传质过程的复杂性，并介绍了如何构建精确的工程模型。 在数学描述层面，本书深入探讨了描述化工过程的偏微分方程（PDEs）和常微分方程（ODEs）组的特性。内容涵盖了稳态与动态系统的建模方法，特别是对于涉及多相流、非理想溶液、复杂化学反应网络等挑战性问题的数学表述。此外，还对模型降阶（Model Order Reduction, MOR）的必要性及其在实时优化中的作用进行了详尽的阐述。 第二部分：核心数值求解技术 本部分是本书的技术核心，详细介绍了将复杂的化工数学模型转化为可执行算法的关键技术。 1. 代数方程组的求解： 针对化工模拟中普遍存在的线性与非线性代数方程组，本书对比分析了直接法（如高斯消元法、LU分解）和迭代法（如牛顿法、拟牛顿法、信赖域法）的优缺点，特别强调了在处理大规模、稀疏矩阵问题时的计算效率和收敛性控制策略。 2. 常微分方程的数值积分： 对于动态模拟和过程控制研究，常微分方程的求解至关重要。内容涵盖了显式与隐式欧拉方法、龙格-库塔（Runge-Kutta）族方法，以及在求解具有代数约束（Differential-Algebraic Equations, DAEs）的动态系统时的特殊处理技巧。 3. 偏微分方程的离散化方法： 针对描述空间分布的反应器和设备，本书着重介绍了有限差分法（FDM）、有限体积法（FVM）在化工领域的主要应用。重点讨论了如何处理复杂的边界条件和网格生成问题，以保证计算结果的稳定性和精度。 第三部分：化工单元过程的模拟与案例分析 理论与方法论的结合体现在本部分对典型化工单元的深入模拟案例中。 反应器工程模拟： 详细展示了固定床催化反应器、流化床反应器以及微反应器等不同类型反应器的稳态与瞬态模拟流程。探讨了如何耦合反应动力学模型与流体力学模型（CFD预处理或简化模型），实现对反应区内温度、浓度场分布的精确预测。 分离过程的精确建模： 针对精馏塔、吸收塔、萃取过程，本书侧重于相平衡模型的选择与验证，以及描述塔内传质过程的非线性方程组的有效求解。讨论了在大型、多塔集成系统中如何保证计算收敛性。 过程集成与优化： 介绍了过程网络合成（PNS）的基本思想，以及如何利用过程模拟结果作为优化算法的评估函数。重点讲解了基于模型的优化（Model-Based Optimization）技术，包括求解大规模非线性规划（NLP）问题的策略。 第四部分：软件工具的应用与集成开发 现代化工数值模拟高度依赖专业软件平台。本部分旨在桥接理论与实际工程工具之间的鸿沟。 本书探讨了主流商业过程模拟软件（如 Aspen Plus, gPROMS 等）在复杂模型构建、求解器选择和结果后处理中的工程实践。更重要的是，本书强调了利用通用编程环境（如 Python、MATLAB 或 C++）构建定制化模拟器的能力。内容包括： 1. 自建求解器模块： 如何利用数值库（如 SciPy, Eigen）实现特定化工模型的高效求解。 2. 软件集成框架： 探讨如何将优化算法、AI/机器学习模块与传统过程模型进行接口封装，实现混合建模与智能控制的闭环系统。 总结 本书不仅是一本关于数值方法如何应用于化工过程的教材，更是一部指导工程师如何将先进计算工具转化为实际生产力与创新能力的工具书。通过扎实的理论基础、丰富的工程案例和对现代软件环境的关注，读者将能够独立构建、求解和分析复杂的化工系统，从而在提升过程效率、降低能耗和实现本质安全方面取得突破。本书致力于培养具备深厚计算工程素养的新一代化工专业人才。

评分☆☆☆☆☆

我是一名化工过程控制的从业者，工作内容主要是设计和优化工业生产过程中的控制系统。在实际工作中，很多时候都需要对过程的动态特性进行深入的理解，才能设计出稳定且高效的控制策略。然而，传统的 PID 控制虽然广泛应用，但在面对复杂的多变量、强耦合系统时，效果往往不尽如人意。《化工过程数值模拟及软件（第2版）》这本书，为我提供了解决这一难题的新思路。书中关于“动态模拟”的章节，详细介绍了如何建立和求解描述化工过程动态行为的微分代数方程组（DAEs）。作者通过具体的案例，展示了如何将物理模型的方程转化为计算机可执行的代码，以及如何利用各种数值积分方法来求解这些方程。我特别关注了书中关于“模型预测控制”（MPC）与数值模拟结合的部分，这让我深刻认识到，基于精确过程模型的预测控制，能够显著提升系统的鲁棒性和优化性能。书中还探讨了如何利用仿真来对不同控制策略进行离线评估和参数整定，这大大减少了在实际生产环境中进行试错的风险和成本。我目前正在负责一个大型乙烯裂解装置的控制系统升级项目，装置本身具有很强的非线性和时变特性，传统的控制方法已经难以满足日益提高的产品质量和能耗要求。我打算利用这本书中的知识，构建一个高精度的装置动态模型，并在此基础上开发一套模型预测控制系统，我相信这本书将是我实现这一目标的关键助力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大学化工专业的本科生，明年就要毕业了，正在为毕业设计做准备。《化工过程数值模拟及软件（第2版）》这本书，真的是让我对化工过程有了全新的认识，也让我对自己的未来毕业设计充满了信心。之前上课的时候，接触过一些关于数值模拟的皮毛，但总觉得离实际应用有点远，很多概念都是模模糊糊的。这本书就像一位经验丰富的导师，用一种非常循序渐进的方式，把复杂的概念拆解开来，让我一步步理解。我最开始看的时候，被里面的数学符号搞得有点晕，但作者非常耐心地解释了每一步的含义，而且还在书中提供了很多相关的背景知识链接，方便我去查阅。我印象最深的是关于“网格划分”和“求解器选择”的部分，这两个看似简单的问题，在实际模拟中却至关重要。书里详细介绍了不同网格生成技术，以及各种求解器的特点和适用场景，还举了很多例子说明，如果网格划分不当或者求解器选择错误，会导致什么样的后果，这让我避免了很多潜在的错误。而且，书中还详细讲解了如何对模拟结果进行“不确定性分析”和“敏感性分析”，这让我明白，模拟结果并不是一成不变的，了解其不确定性和影响因素，才能做出更可靠的决策。我现在正考虑将一个反应器的模拟作为我的毕业设计课题，这本书提供的理论基础和实践指导，让我觉得这个课题是可行的，并且有很大发挥空间。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有着五年工作经验的化工工程师，主要负责工艺优化和新项目的设计。坦白说，在接触《化工过程数值模拟及软件（第2版）》之前，我对于数值模拟的认识还停留在比较基础的层面，更多依赖于一些成熟的商业软件，比如Aspen Plus、HYSYS等，但遇到一些非常规或者极其复杂的工况时，常常会力不从心，或者说，虽然能跑出结果，但对结果的深层机理理解并不透彻，无法进行更深度的分析和优化。这本书的出现，让我眼前一亮。它不仅仅是关于软件操作的指南，更重要的是，它深入剖析了数值模拟背后的数学原理和算法。书中对于有限差分法、有限元法等核心数值方法的讲解，清晰且逻辑性强，特别是作者用通俗易懂的语言解释了这些方法的优劣以及适用范围，这对于我们这些不是数学专业出身但需要应用这些技术的工程师来说，简直是雪中送炭。我尤其欣赏书中对边界条件处理、收敛性分析等细节的强调，这些往往是导致模拟结果不准确的关键点。此外，本书在软件选择和应用方面也给出了非常中肯的建议，它没有局限于某一款商业软件，而是更多地引导读者理解不同软件的特点，甚至鼓励读者使用开源工具进行二次开发，这让我看到了更广阔的视野。我最近在负责一个高效换热器设计的项目，传统的经验方法已经遇到了瓶颈，我打算尝试利用书中介绍的一些方法，结合CFD软件，对换热器的内部流场和传热进行更精细的模拟分析，相信这本书能给我带来突破性的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本《化工过程数值模拟及软件（第2版）》这本书，简直是我近期学习道路上的“救星”！我是一名研二的学生，之前在做化工过程模拟的时候，经常被各种复杂的计算公式和软件操作搞得焦头烂额。导师推荐了这本书，我刚翻开的时候，说实话，心里还有点打鼓，毕竟“数值模拟”这几个字听起来就够硬核的。但越往后看，越觉得这本书的编排实在是太贴心了。它不像我之前看过的那些理论性很强的教科书，上来就是一大堆抽象的数学推导，这本书很巧妙地将理论知识与实际应用结合起来。比如，在讲解传热数值模拟的时候，它并没有直接给出复杂的偏微分方程组，而是先从一个简单的二维稳态传热问题入手，一步步引导读者理解离散化的原理，然后介绍如何用编程语言（书中主要以Python为例，我觉得这点非常棒，毕竟现在Python很流行）来实现这些计算。我特别喜欢书中那些大量的图示和伪代码，它们把原本枯燥的算法变得直观易懂。而且，书中还分享了一些实际工程案例，比如反应器、精馏塔的模拟，让我能把学到的知识立刻应用到实际问题中去，这比死记硬背那些公式有效多了。我记得有一次，我被一个化工泵的性能模拟难住了，查了好多资料都找不到头绪，最后翻到书里关于流体机械模拟的那一章，找到了类似问题的处理方法，虽然不是完全一样，但思路和关键步骤都给我启发很大，最终顺利解决了问题。这本书让我感觉，数值模拟不再是遥不可及的高深技术，而是可以掌握并应用于解决实际工程问题的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一个独立开发者，我一直对用编程解决实际工程问题充满热情。《化工过程数值模拟及软件（第2版）》这本书，对我来说，简直是打开了一扇新的大门。我之前接触过一些数值计算的库，但对于化工领域如此庞大而复杂的系统，如何进行有效的建模和仿真，一直是个模糊的概念。这本书非常系统地介绍了化工过程数值模拟的整个流程，从物理模型的建立、数学模型的推导，到数值方法的选择、算法的实现，再到程序的编写和验证，逻辑非常清晰。我特别喜欢书中关于“离散化”的讲解，它将连续的偏微分方程转化为离散的代数方程组，这是数值模拟的核心。书中对不同离散化方法的比较，以及它们在精度和计算效率上的权衡，给我留下了深刻的印象。而且，它不像一些教程那样，只停留在理论层面，而是提供了大量的代码示例，我可以直接借鉴和修改，这大大缩短了我的学习和开发周期。我目前正在开发一个小型化工过程的监测和优化系统，需要集成实时数据分析和预测功能，这本书中关于动态模拟和参数估计的内容，对我非常有启发。特别是书中提到的如何构建灵活的模块化仿真框架，以及如何处理大规模稀疏矩阵的求解，都为我提供了宝贵的参考。我甚至觉得，这本书的质量，完全可以作为一些大学本科甚至研究生课程的教材，它在理论深度和实践指导性上达到了一个很高的平衡。

评分☆☆☆☆☆

考试用，没办法，只能买了

评分☆☆☆☆☆

非常好！质量也很好！

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考试用，没办法，只能买了

评分☆☆☆☆☆

国内这方面的书比较少，作为入门资料很好！

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非常好！质量也很好！

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非常好的书非常好的书

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图书还是不错的,只是配货的速度太慢,订单处理相对数码产品所用的时间太久了

评分☆☆☆☆☆

看完后，写得很一般，没什么理论深度，放一堆软件截图在里面。早知道还不如看官方手册了。

评分☆☆☆☆☆

学习吧,范例不多,讲解详细