Matlab在化工过程计算中的应用

化工过程计算通常涉及到插值、曲线拟合、线性/非线性方程、常/偏微分方程及线性/非线性规划等的求解,过程复杂且计算量大,若采用传统编程语言进行求解则程序复杂,且对编程能力要求较高。然而Matlab软件是一种功能强大的工程计算语言,具有简单、快捷、准确及结果可视化等优点,在解决以上问题中有独特的优势,文章通过化工过程计算实例,讨论Matlab在化工过程计算中的应用。     

Matlab在化工分离工程教学中的应用

化工分离工程是一门重要的应用型专业课程,基于课程的特点,教学中引入Matlab语言既可增加课程的趣味性,又可培养学生的工程思维能力。采用Matlab对硅胶固定床干燥空气编程计算,结果表明Matlab具有强大的数值计算和数据可视化能力。     

化工原理实验装置的数据采集与监控

我们针对化工原理实验中存在的手工仪表操作、数据处理繁琐、采集数据实时性差等问题,采用串口通讯方法实现了数据采集,借助 Visual Basic、Matlab 等计算辅助工具,建立起了一套通用的化工原理实验装置数据采集与监控系统.     

Matlab在化工原理教学中的应用

在化工原理理论教学过程中,各单元操作的操作型问题计算较困难,经常需要迭代试差计算,手算费时费力。本文探讨了工程计算软件Matlab用于化工原理操作型问题的计算,结果表明,Matlab易学易用,可有效解决化工原理计算问题。     

Matlab在“化工热力学”教学中的应用

“化工热力学”是一门重要的应用型课程，将Matlab引入教学中可以增加课程的趣味性，也可以锻炼学生的工程思维能力。采用Matlab对普遍化第二Virial系数法求解纯组分压缩因子、剩余焓（熵）、过程的焓变以及混合物的体积进行编程，结果表明，Matlab可有效解决“化工热力学”相关计算问题，提升学生的工程计算能力。     

《计算机在化工中的应用》教学中发散思维能力的培养

将计算机教育融入化工专业教育,已经成为培养新时期化工专业人才的必然要求。以化工热力学中正丁烷摩尔体积的求解为例,讨论了采用Excel、Matlab、MathCAD和Aspen Plus等几种软件解一元高次方程的方法。结果表明,Excel的直接迭代法和单变量求解法、Matlab的fzero函数求解法、MathCAD的root函数求解法和牛顿迭代法以及Aspen Plus的物性分析法计算方便,结果准确,是值得推荐的解法。     

化工原理吸收教学的新探索

以化工原理吸收教学传质单元数的计算为例,讨论了1stOpt和Matlab软件在化工原理中的应用,并给出了利用软件对化工原理数据进行自动处理的方法。借助于1stOpt和Matlab软件的帮助,极大提高了学生处理化工数据的能力,同时也提高了学生分析、设计和解决实际化学工程问题的能力。     

基于MATLAB在化工原理绘图计算中的应用

在化工原理各单元操作学习中,学生通常会遇到许多作图求解的问题。然而,手工绘图求解往往具有随机性,会造成误差。通过使用工程求解软件Matlab内置的求解、绘图函数以及GUI编程可以高效完成一般化工原理问题的计算。将Matlab应用于化工原理作图,可以有效地降低求解难度,提高绘图的精确度,且有利于学生掌握计算机求解工程问题的方法。     

干燥实验数据处理系统的开发

利用VisualBasic6.0和Matlab6.5语言混合编程开发了木瓜干燥实验数据处理系统。采用VB6.0中的ActiveX技术调用Matlab的计算引擎,实现了VB的可视化界面和Matlab强大的数值分析能力的结合,发挥了两种应用系统各自的优势,开辟了干燥数据处理的新平台。     

基于LabVIEW与Matlab的TE过程监控系统设计

针对TE模型可视化效果不佳的问题,基于LabVIEW、Matlab与My SQL开发了TE过程仿真系统。仿真系统采用LabVIEW设计搭建了复杂、友好的系统图形界面;Simulink作为后台引擎,运用Matlab平台设计TE过程的故障监控算法,My SQL作为后台数据库存储实验结果。实现了TE过程的实时趋势显示、故障报警、历史数据记录及故障报警等功能模块。通过该仿真完成TE基本工况、内置故障、添加扰动及多工况等模式的仿真测试和故障诊断。该仿真平台已进入实验室应用阶段,为研究化工过程控制等复杂系统的故障诊断提供了良好的应用平台。     

试论柏努利方程

柏努利方程广泛应用于化工等领域.但由于实际流体流动过程中有内能变化,计算时会带来一定的误差,因此有必要对柏努利方程能否满足工程对精度的要求进行论证.文章通过比较理想流体柏努利方程和实际流体柏努利方程,对其物理意义和应用范围进行了分析讨论,在其应用范围内柏努利方程计算的结果才能满足工程计算上所要求的精度.     

基于EXCEL科学计算的化工课程教学探讨

针对目前化工课程教学中存存的计算问题,以乙醇绝热节流膨胀为例,探讨EXCEL对绝热节流膨胀温变效应非线性方程求解技巧.结果表明:温变效应满足二次方程△T=0.00001T12-0.01300T1+4.55641关系;EXCEL 单变量试差汁算,过程简单,无需编程,适用于化工课程教学.     

柏努利方程式的单位及功率计算

简述了化学工程中柏努利方程的三种形式。采用不同形式的柏氏方程作管路计算，其阻力降和功率计算式应选用相应的公式进行计算，不能混淆     

熵平衡方程推导、损失功计算式表述的再探讨

文章分析了国内化工热力学、工程热力学教材在熵平衡方程推导过程中存在的错误,指出了热力学教材中有关熵流、熵产及损失功计算式表述形式方面存在的问题,并结合笔者多年的教学经验,提出了改进熵平衡方程推导的具体方法和规范熵流、熵产及损失功计算式的建议。     

操作型换热器设计计算中的迭代法讨论

本文讨论了化工工程计算中常见的超方程的迭代计算方法。由于这种方程经常有多个解,但只有一个是有工程意义的。本文结合换热器计算讨论迭代法的应用,通过对超方程的数学分析,对迭代方法进行了改进,将迭代法和二分法相结合,获得了正确结果。同时讨论了牛顿迭代法在应用中应注意的问题。并根据Excel程序单元格内编辑公式的功能,讨论了Excel在迭代法中的利用。     

用MATLAB计算分离工程的典型问题

MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件，可以方便、快捷地解决微分方程数值解、数理统计、数值积分、线性代数、自动控制、系统仿真等方面的科学和工程问题。本文以分离工程中的4个典型问题为例，介绍了MATLAB在数值计算、绘图等方面的一些主要功能。     

Simulation komplexer fluider Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik

Simulation of Complex Liquid Transport Processes in Chemical Engineering The numerical calculation of flows has become a universal tool in several scientific and technical applications to be able to better understand or control the transport processes in fluids. Still, in many areas of chemical engineering technology the use of numerical simulations is less developed. One of the reasons for this is the low reliability and efficiency of standard CFD techniques. How can simulation methods in combination with alternative grid generation techniques be used to generate reliable predictions of the operation behavior relation of components in the chemical industry? A new way is demonstrated here, whereby the described calculation techniques are based on one of the most rigorous models of the transport processes of fluids, namely the Boltzmann equation.     

Aspen Plus 7.3在化工设计中的应用

由于化工设计计算量大,必须通过相应的化工模拟软件来实现。Aspen Plus 7.3计算精确,运行速度快,成为化工设计者的首选软件。通过介绍利用Aspen Plus 7.3进行闪蒸条件的确定,说明利用计算机进行化工设计的步骤和方法。