用Mathematica解热量传递过程中的数学问题

本文建议用数学软件Mathematica计算热量传递过程,包括用符号运算功能推导保温层临界直径,用曲线拟合法处理传热实验数据,用积分法求取传热系数为温度函数时的换热面积,用Solve等命令求解换热和保温过程所产生的非线性方程,用DSolve命令求解非稳态传热过程产生的微分方程等等。同时绘制出有关函数图形,准确、形象地展示计算过程和结果,方便教师讲解和学生理解,避免复杂、繁琐、耗时的手工计算,提高学生利用计算机解决热量传递问题的能力。     

数学软件Mathematica在化学反应工程中的应用

化学反应工程中会遇到大量复杂的数学模型求解和数学模型参数估值问题,以往依靠手工或编写计算机程序计算.本文采用数学软件Mathematica求解了若干化学反应工程中的数学问题,例如用FindRoot命令求取非理想反应器的轴向扩散模型中彼克列(Pe)准数,NonLinearFit命令进行反应动力学模型中的参数估值,符号计算和数值计算求反应器模拟中的定积分和微分方程的解.求解过程表明Mathematica强大的计算功能可以避免编程工作,且具有可视和图形化的特点,是求解化学反应工程中的数学问题的先进工具.     

化工原理流体流动过程的计算机辅助计算

流体输送过程为化工原理课程中的基础部分,其计算过程繁琐、图示过程众多,采用传统的板书讲解方式难以达到较好的授课效果。本文利用MATLAB语言强大的运算与图形表达功能,剖析了流体流动过程中的典型例题,给出了计算机辅助计算的具体思路和方法。此外,本文也给出了利用计算机对本单元实验数据进行自动处理的方法。这些计算机辅助计算过程,大大增强了教学过程的直观性和可视性,加深了学生对流体流动过程单元的理解。     

调节原动力的控制方式与节能

在具有流体输送的自控系统中,调节原动力的控制就是用交流电机、泵的变速控制取代常见电机、泵的恒速运行阀门节流控制。一 交流电机、泵调速控制与节能原理用电磁调速电机实施流量控制的调速运行的框图如图1所示。电磁调速电机由交流电机、涡流离合器、测速发电机组成。调节器输     

一种视频数据驱动的水体表面模型生成方法

针对视频数据噪声及计算误差造成重建流体高度场时域跳变的问题, 提出一种视频数据驱动的流体表面模型生成方法。首先, 在折射的流体表面重建算法基础上, 利用水下场景视频数据生成初始流体表面高度场; 其次, 为了提高模型的时间连贯性, 用数据驱动方式获取浅水波模拟关键参数的最优值; 最后改进了浅水波模拟的计算求解过程, 并将其作为物理约束来修正初始模型。基于真实数据的实验结果表明, 该方法能够有效平滑流体模型高度场的跳变, 使水体表面重建结果更加准确和连贯。     

MathCAD2001在复杂流体流动计算中的应用

在流体流动计算中经常会遇到求解非线性方程或非线性方程组等复杂的数学问题,使用传统的手工计算或计算机编程计算都是不方便的。本文开发了使用MathCAD2001解决复杂的流体流动计算问题的方法。首先对流体流动过程进行分析, 得出需要求解的数学模型。然后在MathCAD2001中选择适当的求解函数进行求解。该方法过程简便、概念清楚、使用方便, 便于教师课堂教学使用。     

《用计算器计算》教学设计

创新点 ◆这节课尝试用"自主探索-遇到问题-解决问题"的方式去学习使用计算器,把练习设计成了比赛、游戏等多种形式,把口算、笔算、混合运算、用计算器计算有机地结合在一起. ◆把计算器真正作为解决问题的工具,学生在探索的过程中学会了解决数学问题可以有多种方法,也学会了在计算器的帮助下去探索发现数学规律,把学生从一些繁重的计算中解放出来,改变学生的学习方式,使学生有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去. 点评:从机械计算走向探索规律本课是《数学课程标准(实验稿)》要求新增加的学习内容.用计算器计算,本是比较机械和单调的计算操作,但经过教者的精心设计和灵活演绎,这节课不仅高效地完成了教学任务,而且,让学生运用计算器探索规律,使学生的技能得到发展的同时,数学思维得到有效的发展.本课主要有以下三个特点.     

化工过程的计算机辅助计算

MATLAB作为新一代的科学计算语言,具有编程效率高、数值算法简单等优点。本文针对化工计算过程的复杂计算问题,提出了一种计算机知识与专业课知识结合解决此类问题的新思路：以流体流动、换热器操作、精馏吸收过程设计和反应器优化等基本单元操作设计为知识点,选用MATLAB、ASPEN PLUS为计算机辅助工具,使拥有化工专业优势的学生具备运用非优势的数学和计算机工具解决实际化工问题的能力。     

基于Fluent二次开发地铁通风系统日志文件

空调设计工程师应用Fluent软件对地铁空调通风系统进行数值分析仿真过程中遇到了诸多问题,如：重复性工作多、对使用者的流体专业知识要求过高等,通过Visual Basic高级编程语言编译仿真平台,调用Journal参数化日志文件,可以解决此类问题.参数化日志文件的应用是对Fluent软件进行二次开发的重要方法,不仅能够提高工作效率而且降低使用者门槛.本文研究内容：1)重点研究了Gambit与Fluent软件的命令流文件(Journal日志文件)的编写方法.2)Gambit与Fluent软件能够根据输入的参数对车体模型自动参数化建模、自动进行数值仿真计算并保存后处理结果.3)Journal日志文件在计算过程中能灵活地实现CFD分析中的相关功能,并且能够对计算结果与实验数据进行对比.因此, Fluent二次开发在实际工程上有着非常广阔的应用前景.     

气泡雾化喷嘴雾化射流场性能仿真

研究气泡雾化喷嘴外部射流场的特性问题,由于喷嘴出口处液膜破碎过程的复杂性,有时会影响雾化质量.为了提高雾化性能,提出将雾化过程细分两个子过程,利用FORTRAN语言程序计算液膜破碎过程,得出液滴初始数据,再用计算流体仿真软件Fluent,建立描述气流-液滴两相流动的合理模型,用Realizable κ-ε湍流模型与DPM离散相组合,进行二次雾化过程,并考虑气液两相间的耦合作用以及液滴破碎和碰撞模型,对雾化射流中的液滴粒径SMD沿喷嘴轴向的分布进行仿真,计算结果与实验数据进行比较吻合较好,可为雾化性能的优化提供有效的数据支持.