化工过程数值模拟及软件

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出版者:化学工业出版社
作者:屈一新
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2006-07-28
价格:19.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502588441
丛书系列:
图书标签:
  • 化工
  • 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
  • Fluent
  • 过程优化
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具体描述

化工过程数值模拟及软件(高等学校教材),ISBN:9787502588441,作者:屈一新

现代材料科学与工程导论 内容简介 本书旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员和工程技术人员提供一个全面而深入的导论,涵盖了从基础理论到前沿应用的广泛内容。全书结构严谨,逻辑清晰,力求在广度与深度之间取得精妙的平衡。 第一部分:材料科学基础 本部分重点阐述构成现代工程材料的微观结构、性能与加工工艺之间的内在联系。 第一章:晶体结构与晶体学基础 详细介绍了晶体缺陷的类型(点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷),这是理解材料宏观性能的关键。重点讨论了布拉氏矢量、晶体对称性以及X射线衍射在确定晶体结构中的应用。引入了电子衍射和中子衍射的概念及其在研究微小尺度结构中的优势。对非晶态材料的结构特征进行了探讨,特别是玻璃态物质的特性。 第二章:材料的热力学与相图 深入解析了吉布斯自由能的概念及其在预测材料相变中的核心作用。重点讲解了二元和三元相图的解读方法,包括杠杆定律和反杠杆定律在相区分析中的实际应用。讨论了固溶体形成条件(Hume-Rothery规则)以及共晶、共熔、包析和今析反应的动力学和热力学控制因素。引入了热力学计算方法,如CALPHAD方法的基础原理。 第三章:材料的动力学过程 本章聚焦于材料内部的扩散机制。详细阐述了Fick定律及其在不同温度和浓度梯度下的应用。重点分析了晶界、空位和间隙原子在扩散过程中的作用。讨论了晶粒长大、析出相形成和相变动力学的Cahn-Hilliard理论,包括形核和长大理论(如经典形核理论)。此外,还涉及了弛豫过程和粘滞流变学在聚合物和粘性材料中的体现。 第二章:电子、光学与磁学性能 本部分将材料的微观电子结构与其宏观功能特性紧密联系起来。 第四章:电子结构与导电性 基于能带理论,解释了导体、半导体和绝缘体之间的区别。详细分析了本征半导体和掺杂半导体的载流子浓度、迁移率和费米能级的位置。讨论了金属的德鲁德模型和薛定谔方程在描述电子行为中的作用。引入了半导体器件中的PN结理论及其在整流和开关特性中的应用。 第五章:光学性质 阐述了光与物质相互作用的基本机制,包括吸收、发射、散射和折射。讨论了色散现象和光的偏振。重点研究了不同材料(如透明介质、金属和半导体)的光学常数及其在设计光学元件中的意义。介绍了激光材料的发光机制和光电转换材料的原理。 第六章:磁学原理 系统介绍了磁性的物理起源,包括朗之万理论和居里-外斯定律。详细区分了抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性。深入探讨了磁畴结构、磁畴壁运动及其对宏观磁滞回线的影响。阐述了磁记录技术和磁存储器的最新进展。 第三部分:结构材料与功能材料 本部分侧重于工程实践中应用最广泛的几类材料及其性能优化。 第七章:金属材料 全面回顾了钢铁材料(碳钢、低合金钢、不锈钢)的热处理工艺,如正火、淬火、回火和渗碳等。讲解了马氏体转变的无扩散性质。讨论了铝合金、钛合金和镍基高温合金的强化机制(固溶强化、晶粒细化、第二相强化和形变强化)。引入了疲劳和断裂力学的基础知识,包括应力强度因子和断裂韧度($K_{IC}$)。 第八章:陶瓷材料 介绍了结构陶瓷(如氧化铝、碳化硅)和功能陶瓷(如压电陶瓷、铁电陶瓷)的制备与性能。重点讲解了陶瓷的离子键和共价键特性如何导致其高硬度、高熔点但脆性的特点。讨论了陶瓷材料的烧结过程,包括液相烧结和固相烧结的动力学差异。阐述了格林函数法在分析陶瓷晶格缺陷对性能影响中的应用。 第九章:聚合物材料 详细描述了聚合物的分子结构,包括链的构象、分子量分布(数均分子量、重均分子量)及其对性能的影响。讨论了聚合物的粘弹性行为,引入了蠕变和应力松弛的概念。分类介绍了热塑性塑料和热固性树脂的固化过程和力学性能。 第十章:复合材料 系统阐述了纤维增强复合材料、层状复合材料和粒子增强复合材料的设计原则。重点分析了增强相和基体相的应力传递效率。引入了Halpin-Tsai模型等用于预测复合材料宏观性能的分析方法。讨论了先进碳纤维和纳米增强复合材料在航空航天领域的应用潜力。 第四部分:材料的制备、表征与先进技术 本部分关注现代材料工程中不可或缺的实验与制造环节。 第十一章:材料的制备技术 覆盖了从传统铸造到现代快速成形技术。详细介绍了固态合成(如粉末冶金)、液相合成(如溶胶-凝胶法)和气相沉积技术(CVD, PVD)。重点阐述了增材制造(3D打印)在金属和聚合物加工中的优势与挑战。 第十二章:材料的结构表征方法 详细介绍了用于材料分析的核心技术。 显微技术: 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),包括背散射电子(BSE)、能量色散X射线谱(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)在微观结构分析中的具体应用。 光谱技术: X射线光电子能谱(XPS)用于表面化学态分析,拉曼光谱用于分子振动和晶体质量评估。 热分析: 差热分析(DTA)和热重分析(TGA)在确定相变温度和热稳定性方面的作用。 第十三章:材料的表面工程 讨论了如何通过表面改性来提升材料的耐磨损、耐腐蚀和生物相容性。包括离子注入、溅射、化学气相沉积以及现代等离子体处理技术。阐述了涂层与基体之间的界面行为及其对整体性能的影响。 本书理论深度适中,配有大量工程实例和案例分析,旨在培养读者运用材料科学原理解决实际工程问题的能力。每章末尾附有深入思考题和推荐阅读文献,以鼓励进一步探索。

作者简介

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读后感

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这本书的封面设计简洁而充满科技感,书名“化工过程数值模拟及软件”恰如其分地概括了其核心内容。作为一名在化工行业有着多年从业经验的工程师,我深知在日益激 reductive 的市场竞争和技术发展的今天,掌握先进的模拟技术是提升企业竞争力的关键。我一直关注着数值模拟在化工领域的应用,并深感其在工艺设计、优化、故障诊断以及安全评估等方面的重要作用。我希望这本书能够深入浅出地讲解各种数值模拟方法,包括它们的数学基础、算法原理以及在不同化工过程中的应用案例。特别地,我对书中关于“软件”部分的介绍充满了期待,我希望能够了解到目前行业内主流的化工模拟软件,如Aspen Plus, HYSYS, UniSim等,它们的功能强大之处,操作的便捷性,以及如何利用这些软件来解决实际的工程问题。我希望通过学习这本书,能够进一步提升我分析和解决复杂工程问题的能力,为企业在技术创新和工艺改进方面贡献更多力量。这本书的出版,无疑为我这样的行业人士提供了一个宝贵的学习平台,让我能够紧跟技术发展的步伐,保持自己的专业竞争力。

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这本书的书名“化工过程数值模拟及软件”让我眼前一亮,作为一名从事化工设备设计多年的工程师,我深切体会到在复杂工程项目中,仅仅依靠经验和传统的计算方法是远远不够的。尤其是在面对新工艺、新设备或者工艺优化等挑战时,精确的模拟和预测能力显得尤为重要。我一直关注着数值模拟技术在化工领域的应用发展,并深知其在提高设计效率、降低风险、优化性能方面所扮演的关键角色。我希望这本书能够深入浅出地介绍数值模拟的核心理论和方法,例如流体力学、传热传质、化学反应工程等方面的数值求解技术,以及如何在实际的化工过程中应用这些方法。更重要的是,书中提及的“软件”部分,让我看到了理论与实践相结合的可能性。我期待能了解目前主流的化工模拟软件,比如Aspen Plus, HYSYS, FLUenter等,它们的功能特点,操作流程,以及如何在项目设计和分析中有效运用它们。我希望通过学习这本书,能够提升我在设备设计和工艺优化方面的能力,更精准地预测设备性能,规避潜在的设计缺陷,最终为企业创造更大的价值。这本书的出现,对我来说,是解决实际工程难题的一剂良方,也为我提供了持续学习和进步的宝贵资源。

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从第一次翻开这本书,我就被它所散发出的专业气息所吸引。作为一名已经毕业多年的化工工程师,我在实际工作中常常会遇到一些非常棘手的工程问题,而传统的经验方法往往难以找到最优的解决方案。我一直都在寻找能够帮助我更深入地理解和分析复杂化工过程的理论和工具,这本书的书名“化工过程数值模拟及软件”正是我苦苦寻觅的答案。我深知数值模拟在现代化工设计和优化中的重要性,它能够帮助我们预测过程行为,评估不同操作条件的影响,甚至在设计阶段就发现潜在的问题,从而大大降低研发成本和周期。我希望这本书能够详细介绍各种数值模拟方法,包括它们背后的数学原理和算法,以及如何将这些方法应用于实际的化工过程,比如流体动力学模拟、传热传质模拟、化学反应动力学模拟等。同时,我对书中提及的“软件”部分也充满了好奇,我期待能从中了解到如何选择和使用主流的化工模拟软件,以及如何将模拟结果转化为切实可行的工程建议。这本书的出版,无疑为我这样的从业者提供了一个宝贵的学习机会,让我能够跟上行业发展的步伐,提升自己的专业技能,为企业的技术创新和发展贡献更大的力量。我希望这本书能够提供丰富的案例研究,让我能够看到理论是如何与实践相结合的。

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这本书的封面设计让我眼前一亮,简洁而不失专业感,书名“化工过程数值模拟及软件”几个大字散发出一种严谨的气息,立刻勾起了我对化工领域深厚兴趣的我对于探索未知世界的渴望。我是一个在校的化工专业研究生,目前正在攻读化工过程优化方向,一直以来,理论知识的学习让我感到受益匪浅,但总觉得在实际工程应用中,缺乏一些能够将复杂理论转化为具体解决方案的工具。这本书的出现,恰恰填补了我的这一认知空白。我对于书中可能涵盖的数值方法,比如有限元法、有限差分法等,以及它们在化工单元操作,如反应器、分离塔、换热器等模拟中的应用充满了期待。同时,书中提及的“软件”二字,更是让我倍感兴奋,我渴望了解市面上常用的化工模拟软件,例如Aspen Plus, HYSYS, COMSOL等,以及它们在实际项目中的应用案例和操作技巧。我希望这本书能够为我打开一扇通往真实工业应用的大门,让我能够更深入地理解化工过程的本质,并掌握利用先进的模拟技术解决实际工程问题的能力。读完这本书,我希望能更加自信地参与到课题研究和未来的工作中,成为一名具备扎实理论基础和强大实践能力的优秀化工工程师。我特别关注书中对于模型建立、参数选择、结果分析以及软件操作细节的讲解,希望能从中汲取宝贵的经验和知识。

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一直以来,我对如何将抽象的数学理论应用于解决实际的工程问题抱有浓厚的兴趣。作为一名化工领域的学生,我深知理论知识的重要性,但更渴望掌握能够将这些知识转化为实际生产力的工具。这本书的标题“化工过程数值模拟及软件”正好契合了我的这一需求。我希望书中能够详细阐述数值模拟的核心概念,包括如何建立数学模型,如何选择合适的数值方法,以及如何进行计算和结果分析。同时,我也对书中提及的“软件”部分充满了期待,我渴望学习如何利用现代化的化工模拟软件,如Aspen Plus, HYSYS, COMSOL等,来模拟各种复杂的化工过程,例如反应器设计、分离塔优化、管路系统分析等。我希望通过这本书,能够掌握将理论知识与实际应用相结合的能力,为我未来从事化工研发或工程设计打下坚实的基础。这本书,对我而言,将是开启我职业生涯新篇章的指南,让我能够更自信地投身于化工技术的探索和创新。

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当我看到《化工过程数值模拟及软件》这本书时,脑海中立刻浮现出无数个在实验室里对着复杂的公式和数据发呆的夜晚。作为一名在化工领域摸爬滚打多年的科研人员,我深切体会到,将实验室的理论研究成果转化为实际生产力,需要强大的工具和方法。数值模拟,正是连接理论与实践的桥梁。我一直对如何利用计算机来“复现”真实的化工过程充满兴趣,并渴望掌握能够精确预测反应速率、传质效率、热力学性质等关键参数的方法。这本书的书名,直接点明了我所需要的内容。我希望书中能够系统地介绍各种数值模拟算法,例如有限元法、有限差分法、谱方法等,并详细阐述它们在处理不同类型化工问题时的适用性。同时,我对书中提到的“软件”部分也寄予厚望,我期待能够从中学习到如何操作目前行业内最前沿的化工模拟软件,如COMSOL Multiphysics, ANSYS Fluent等,以及如何将这些软件与理论模型相结合,进行个性化的定制开发。我希望这本书能够为我提供一套完整的工具箱,让我能够更高效、更准确地解决科研中的难题,并为工业界的创新发展贡献力量。这本书的价值,在于它能够将抽象的数学理论转化为具体的工程解决方案,让我能够更好地理解和掌控化工过程。

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我是一名对化工过程有着强烈好奇心的大学生,尤其对那些肉眼无法直接观察到的微观反应和宏观运行机制充满求知欲。在课堂上,我们接触到了大量的理论知识,但总感觉缺少一些直观的手段来理解这些复杂的概念。这本书的标题“化工过程数值模拟及软件”一下子抓住了我的注意力,它似乎提供了一种将抽象理论具象化的途径。我非常渴望了解,那些在工业生产中庞大而复杂的化工装置,是如何通过计算机程序被“复刻”出来,并且能够被精确地模拟和分析的。我希望书中能够详细讲解各种数值模拟的技术,比如它们是如何将连续的物理过程离散化,如何建立数学模型,以及如何用计算机求解这些模型。同时,我也对书中提到的“软件”部分充满了期待,我希望能够从中了解到有哪些常用的化工模拟软件,它们各自有什么特点,以及如何通过这些软件来可视化地展示化工过程,比如流体的流动轨迹、温度分布、浓度变化等等。我甚至梦想着,通过学习这本书,能够自己动手尝试去模拟一些简单的化工过程,从而更深刻地理解课本上的知识。这本书,在我看来,不仅仅是一本技术书籍,更是一把开启化工世界奥秘之门的钥匙,让我能够从“为什么”走向“怎么做”。

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我是一名化工过程的爱好者,对那些能够改变物质形态、创造奇妙产品的复杂过程充满了敬畏和好奇。在学习过程中,我常常会遇到一些难以理解的抽象概念,比如流体在管道中的速度分布,或者反应器内部的温度梯度。这本书的标题“化工过程数值模拟及软件”恰好触及了我内心的痒处。我渴望知道,那些隐藏在复杂公式背后的原理,是如何通过计算机的力量被可视化地展现出来。我希望这本书能够用通俗易懂的语言,介绍数值模拟的基本原理,比如如何把连续的物理世界“切割”成小块,然后用数学语言来描述它们之间的相互作用。同时,我也对书中提到的“软件”部分充满了好奇,我希望能够了解到,那些工程师们是如何使用电脑来“玩转”化工过程的。我期待能够看到一些生动的例子,比如如何用软件模拟一个反应器,如何观察化学反应的进程,或者如何设计一个更高效的分离塔。这本书,在我看来,就像是一本魔法书,它能够揭示化工世界中那些肉眼看不见的奥秘,让我能够更好地理解这个奇妙的世界。

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我是一名在读的化工工艺工程师,日常工作中常常需要进行工艺流程的设计、优化和改进。我深知,传统的经验设计方法在面对越来越复杂的工艺和日益严格的环保要求时,已经显得力不从心。我一直积极寻求能够更精确、更高效地进行工艺分析和预测的工具,而数值模拟,正是我所看重的。这本书的标题“化工过程数值模拟及软件”恰好击中了我工作的痛点。我希望书中能够详细介绍各种数值模拟方法,并重点讲解它们在化工过程中的具体应用,例如如何模拟流体流动、传热传质、化学反应动力学等。更让我兴奋的是,书中还提到了“软件”,这意味着我将有机会了解并学习如何使用目前行业内最先进的化工模拟软件,如Aspen HYSYS, Pro/II等。我期待书中能够提供详实的软件操作指南,以及丰富的工程案例,让我能够将所学的理论知识和软件技能,直接应用于实际工作,从而提高设计效率,优化工艺参数,降低生产成本,并最终提升装置的整体性能和安全性。这本书,对我来说,是一份珍贵的职业发展助力。

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初次看到“化工过程数值模拟及软件”这个书名,便勾起了我对于如何将课堂上所学的理论知识,真正应用于解决实际工业问题的浓厚兴趣。作为一名即将步入职场的化工专业毕业生,我深知理论与实践之间存在一道鸿沟,而数值模拟,无疑是跨越这道鸿沟的关键。我渴望学习如何利用计算机的力量,来模拟那些在现实世界中难以直接观察或实验的复杂化工过程。我希望这本书能够详细介绍数值模拟的基本原理,包括如何建立数学模型、选择合适的离散化方法,以及求解方程组的算法。同时,对于书中提到的“软件”部分,我更是充满了期待。我希望能够了解到市面上主流的化工模拟软件,如Aspen Plus, HYSYS, PRO/II等,它们的功能特点、操作界面,以及如何通过这些软件来设计、优化和分析化工过程。我希望这本书能够提供丰富的实例,让我能够看到理论是如何落地,软件是如何被应用的,从而为我未来在工业界的工作打下坚实的基础。这本书,在我看来,是一本能够帮助我从“纸上谈兵”走向“实战演练”的宝典。

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