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| 內容簡介： |
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本书是介绍计算机在化学化工中应用的实用基础教程,全书分为3篇12章。上篇第1~5章主要介绍如何利用计算机高速精确的计算功能,解决化学化工中的实际问题。包括：VB编程语言应用基础、MATLAB编程应用基础、实验数据处理及拟合、模型参数计算、各类非线性方程的求解、大型线性方程组求解、常微分方程及偏微分方程等计算机求解方法。以上内容均结合化工的实际例子进行讲解,并配有调试通过的各类程序供读者使用。中篇第6~9章分别介绍了Office、Origin、AutoCAD及Aspen Plus四个软件在化学化工中的实际应用,通过大量的化学化工应用实例,使读者快速掌握该四种软件在化学化工中的具体应用。尤其针对Office系列软件中的Excel软件,介绍了参数拟合、单变量方程求解、规划求解、回归分析、宏编程等非常实用的内容。下篇第10~12章,分别介绍了AutoCAD中的Visual LISP语言的二次开发、化工过程计算机自动测量和仿真模拟系统、化学化工通用试题库开发等化工应用实例软件并配有调试通过的程序。本书可作为化学化工类专科、本科生计算机应用教科书,也可以作为从事计算机化学化工应用科技人员的参考书。本书还可以作为化学化工类专业短学时计算机编程语言的教材。
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| 目錄：
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上篇 化工编程应用基础
第1章 VB6.0编程基础及在化学化工中的应用 1
1.1 VB概述 1
1.1.1 VB发展历史 1
1.1.2 VB语言特性 2
1.1.3 VB安装及启动 3
1.1.4 VB未来展望 5
1.2 VB主要控件介绍 5
1.2.1 对象及其要素 5
1.2.2 窗体对象 10
1.2.3 主要控件 13
1.3 VB编程基础及化工应用案例介绍 23
1.3.1 变量与常量 23
1.3.2 运算符与常用函数 29
1.3.3 VB程序运行控制结构 34
1.3.4 数组与过程 43
1.3.5 基本文件操作基础 49
1.3.6 数据库应用程序设计 55
1.4 VB绘图基础及化工应用案例介绍 55
1.4.1 窗体图纸 55
1.4.2 图片框图纸 56
1.4.3 直线的绘制 58
1.4.4 圆及椭圆的绘制 60
1.4.5 点的绘制 61
1.4.6 化工工艺流程图绘制 61
习题 66
第2章 MATLAB编程基础及在化学化工的应用 67
2.1 MATLAB概述 67
2.1.1 版本介绍 67
2.1.2 安装启动 67
2.1.3 主要功能 69
2.1.4 基本知识 69
2.2 MATLAB在化学化工实验数据拟合及模型参数计算中的应用 91
2.2.1 polyfit拟合 91
2.2.2 regress多变量回归拟合 93
2.2.3 lsqcurvefit任意函数形式拟合 94
2.2.4 利用cftool工具箱拟合 96
2.2.5 lsqnonlin函数参数辨识 98
2.3 MATLAB在化学化工线性与非线性方程及方程组求解中的应用 102
2.3.1 单变量方程求解 102
2.3.2 线性方程组求解 104
2.3.3 非线性方程组求解 104
2.4 MATLAB求解化工常微分方程组和偏微分方程组
107
2.4.1 常微分方程组求解 107
2.4.2 偏微分方程组求解 113
2.5 MATLAB在化学化工优化求解中的应用 118
2.5.1 线性规划求解 118
2.5.2 非线性优化求解 119
习题 121
第3章 化学化工实验数据及模型参数拟合原理与方法 123
3.1 问题的提出 123
3.2 拟合的标准 124
3.3 单变量拟合和多变量拟合 125
3.3.1 单变量拟合 125
3.3.2 多变量的曲线拟合 132
3.4 解矛盾方程组 134
3.5 化工参数拟合2.0软件介绍 146
3.5.1 软件主要功能介绍 146
3.5.2 软件具体应用 147
3.5.3 软件拓展 150
习题 150
第4章 化学化工非线性方程及线性方程组求解 153
4.1 化学化工非线性方程实际问题的提出 153
4.2 实根的对分法 154
4.2.1 使用对分法的条件 154
4.2.2 对分法求根算法 154
4.2.3 对分法VB程序清单 155
4.3 其他计算方法简介 157
4.4 化工生产中非线性方程组求解应用实例 160
4.5 线性方程组求解 162
4.5.1 高斯消去法原理 162
4.5.2 高斯消去法程序及实例 163
4.5.3 主元最大高斯消去法 164
习题 166
第5章 化工微分方程和偏微分方程数值求解 168
5.1 微分方程在化工中的应用 168
5.2 常微分方程几种常用计算公式 169
5.3 常微分方程组的数值解法 173
5.3.1 一阶常微分方程组的数值解法 173
5.3.2 高阶常微分方程数值方法 175
5.4 常微分方程VB软件介绍 175
5.5 化工偏微分方程问题的提出 180
5.6 基本离散化公式 181
5.7 几种常见偏微分方程的离散化计算 182
5.8 吸附床传热传质模型中偏微分方程求解实例 192
5.8.1 基本设定及假设 192
5.8.2 流体传热模型的建立 192
5.8.3 吸附床内吸附剂传热传质模型的建立 193
5.8.4 吸附器壁面温度轴向分布方程 194
5.8.5 吸附器内外无量纲化方程 194
5.8.6 模型的离散化 194
5.8.7 模型的数值求解及计算机程序介绍 196
习题 196
中篇 化工常用软件应用
第6章 Office软件在化工中的应用 198
6.1 MicrosoftWord在化学化工论文及文献书写中的应用 199
6.1.1 应用背景及内容 199
6.1.2 公式及分子式的输入 200
6.1.3 三线表的制作 205
6.1.4 图的制作及图文混排 206
6.2 MicrosoftExcel在化工数据处理中的应用 208
6.2.1 Excel功能简介 208
6.2.2 基本计算功能 208
6.2.3 Excel规划求解 212
6.2.4 Excel回归分析 215
6.3 Excel中的宏及其编程应用 217
6.3.1 加载宏组件 217
6.3.2 宏安全性设置 219
6.3.3 宏的录制 219
6.3.4 宏的调用 220
6.3.5 宏的编程 222
6.4 基于慕课的一解多题 224
6.4.1 案例的选择及求解方法 224
6.4.2 一解多题慕课教学实践 225
习题 229
第7章 Origin在化学化工实验数据处理中的应用
233
7.1 Origin简介 233
7.2 Origin的基本操作 233
7.2.1 Origin的安装 234
7.2.2 数据输入 234
7.2.3 图形生成 237
7.3 Origin功能设置 241
7.3.1 坐标轴的设置 241
7.3.2 线条及实验点图标的设置 242
7.3.3 其他一些实用技巧 243
7.4 多图层绘制 244
7.5 数据的拟合 246
7.6 应用示例 247
习题 250
第8章 AutoCAD软件在化工制图中的应用 254
8.1 化工制图概述 254
8.1.1 化工工艺图 254
8.1.2 设备布置图 256
8.1.3 管道布置图 256
8.1.4 化工设备图 257
8.2 AutoCAD简介 257
8.3 AutoCAD2008 2016主要功能 258
8.3.1 AutoCAD2008的运行环境 258
8.3.2 AutoCAD2008的安装及工作界面 259
8.3.3 AutoCAD2008 2016主要功能介绍 262
8.3.4 AutoCAD2008文本输入和尺寸标注 277
8.3.5 AutoCAD2008绘图过程 281
8.4 化工容器AutoCAD2008绘制 283
8.4.1 储槽绘制前的准备工作 283
8.4.2 设置图层、比例及图框 284
8.4.3 画中心线 286
8.4.4 画主体结构 289
8.4.5 画局部放大图 299
8.4.6 画剖面线及焊缝线 299
8.4.7 画指引线 300
8.4.8 标注尺寸 300
8.4.9 写技术说明,绘管口表、标题栏、明细栏、技术特性表等
301
习题 302
第9章 AspenPlus在化工流程模拟计算中的应用 305
9.1 AspenPlus概述 305
9.2 AspenPlus基本操作 309
9.2.1 AspenPlus软件安装 309
9.2.2 AspenPlus软件运算 310
9.3 AspenPlus应用实例 312
9.3.1 物性计算 312
9.3.2 流程模拟 320
9.3.3 灵敏度分析 331
9.3.4 设计规定 335
9.3.5 优化分析 337
习题 338
下篇 化工应用软件开发
第10章 AutoCAD二次开发化工制图软件 339
10.1 AutoCAD二次开发概述 339
10.1.1 二次开发的目的及必要性 339
10.1.2 二次开发几种主要语言简介 340
10.1.3 AutoCAD二次开发的思路及步骤 343
10.2 AutoLISP语言基础 343
10.2.1 基本运算 344
10.2.2 基本函数 346
10.2.3 编程中常用的分支及条件判断函数 350
10.2.4 常用的绘图命令 353
10.2.5 AutoLISP命令调用过程 365
10.3 VisualLISP开发基础 365
10.3.1 安装 365
10.3.2 启动 365
10.3.3 编辑 366
10.3.4 调试 367
10.4 DCL基础 368
10.4.1 定义 368
10.4.2 控件 368
10.4.3 程序编辑 369
10.4.4 软件调试及加载 371
10.5 AutoCAD实例开发 372
10.5.1 法兰绘制 372
10.5.2 某零件三维视图绘制 380
10.5.3 立体法兰绘制 389
10.6 读者练习 392
第11章 化学化工过程计算机测量与控制系统及仿真模拟系统开发
397
11.1 计算机测量与控制基本原理 397
11.1.1 概述 397
11.1.2 测量基本原理 398
11.1.3 控制基本原理 398
11.1.4 两种不同的数据处理系统 399
11.2 串行通信测量系统软件开发 399
11.2.1 软件要求及功能 399
11.2.2 基本原理 400
11.2.3 系统软硬件配置 400
11.2.4 软件窗体设置 400
11.2.5 主要源代码及说明 401
11.3 化工仿真软件开发 408
11.3.1 仿真定义、数模 409
11.3.2 化学化工仿真 409
11.3.3 仿真软件开发策略 409
11.3.4 化工仿真软件基本要求及功能 410
11.3.5 化工仿真软件开发中的几个主要问题 411
11.3.6 强化传热过程实验仿真软件开发 412
习题 429
第12章 化学化工通用试题库及机考辅助教学系统软件开发 430
12.1 概述 430
12.2 化学化工通用试题库及机考辅助教学系统软件开发方案的确定 431
12.2.1 软件需求及服务对象分析 432
12.2.2 软件所需资源分析 432
12.2.3 软件开发平台确定 432
12.2.4 软件功能及逻辑结构确定 433
12.3 化学化工通用试题库及机考辅助教学系统软件具体功能代码编写 433
12.3.1 数据库的建立及连接 434
12.3.2 数据绑定及窗体开发 438
12.3.3 教师系统代码开发 440
12.3.4 学生系统代码开发 443
12.4 软件的维护及进一步改进 449
习题 450
参考文献 451
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| 內容試閱：
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前言
随着互联网 浪潮的不断渗透, 化学化工行业也迎来了互联网 化学化工的新时代。拙作《计算机在化学化工中的应用》也迎来了第3次修订良机。本次修订结合化学化工类专业教学培养方案中将编程语言和计算机应用两门课程合并的机会, 在新修订教材中增加了VB编程语言应用基础及MATLAB编程应用基础新内容, 在此基础上, 本次修订还进行了以下工作：
1.将原第2章、第3章合并为1章, 并删除了一些数学公式, 将重点放在了具体问题的求解策略上。
2.将原第4章、第5章合并为1章, 并增加了自主开发的常微分方程求解器。
3.在原第6章中删除了有关PPT的内容, 在Excel软件中增加了宏编程、回归分析等新内容, 并提供了实际应用的源文件。
4.在原第10章二次开发中增加了有关立体图绘制的VisualLISP命令, 并增加了立体图参数化绘制系统的程序。
5.将原第11、第13章合并为1章, 并删除了第11章中的部分内容, 使本教材的总篇幅调整为12章。
6.部分软件版本有所更新, 各种应用案例也有所增加。
秉承开放共享的理念, 编著者将陆续上传本书全部章节的PPT 及计算机应用源文件到化学工业出版社的网站供读者免费下载。同时读者也可以进入华南理工大学有关慕课和精品课程的网站, 下载或在线学习有关该课程的慕课或微课的内容。如上述途径仍无法获得资料, 可直接通过Lgfang@scut.edu.cn联系作者, 同时我们这里也有化工专利书写及化工实验正交表设计的PDF文档供读者参考。
本书编著过程中唐永铨、姚远、彭艳君等参加了本书的电子文本输入及PPT 开发编辑等工作。华南理工大学教务处及化学与化工学院对本书修订出版给予了大力支持。本书在编著过程中, 参考了大量的文献及教材, 在此特表示感谢。参考文献中如有遗漏之处, 敬请谅解。
本书虽经编著者多年编写及修订, 但由于水平有限, 不足之处在所难免, 望同行及读者予以批评指正。
编著者
2017年5月
第一版前言
随着现代科学技术的发展和计算机的广泛使用, 各学科对计算机的依赖程度越来越高,化学化工领域也不例外。从实验数据的处理及拟合、模型参数的确定、非线性方程的求解到化工过程模拟, 均离不开计算机的帮助, 对这方面内容计算机主要发挥的是高速的数值计算功能; 另一方面, 我们还要利用计算机进行化工信息的发布、化工流程图的制作等一系列其他非计算性的工作, 同时还需利用计算机进行化工实用软件的开发工作。
计算机在化学化工中的应用 是一门旨在提高学生专业计算机应用水平的课程。尽管学生在基础阶段的学习中已经学过了计算机应用基础、VB编程 等有关计算机的基础课程,但在毕业设计阶段还经常碰到有些学生无法利用计算机进行毕业设计的有关工作： 如利用计算机进行网上文献检索, 实验模型参数的确定, 微分方程的离散化计算, 化工论文的编辑, 化工信息的多媒体发布, 常用化工计算机软件如CAD、ASPEN、ORIGIN等的应用以及实用化工程序或软件的开发。产生上述问题的主要原因是基础阶段的学习中讲授的仅是计算机的基本理论和基本知识, 没有讲授这些理论和知识在具体专业中的应用。而计算机在化学化工中的应用正是结合专业的实际情况讲授计算机的具体应用, 是培养学生开发化学化工应用软件的入门课程。本书遵循简明、实用的原则, 对化工实验数据处理、化工计算及模拟等需要用到复杂数学知识的内容, 以简单实用的形式呈现给读者, 并提供了可供应用的程序代码; 对一些常用软件及化工软件的介绍采用化工实例应用的形式; 对于新开发的化工应用软件, 着重于介绍软件开发的环境、方法及思路, 力争为读者提供一种化工软件开发的基本思路。
本书分三篇12章。上篇1~5章 是有关数值计算的内容, 这是作为一个21
世纪的化学化工工作者所必须掌握的基本内容, 也为本科学生继续深造或攻读硕士研究生打下基础; 中篇6~9章 主要介绍了目前应用较广且较为实用的一些软件, 站在化学化工工作者的角度, 讲解了它们的主要功能及应用技巧; 下篇10~12章 介绍了计算机在化工中成功应用的几个实例。本书附送光盘一张, 光盘不仅将书中的主要内容做成PowerPoint演示文档, 方便读者快速查找各章节的内容, 同时也提供了大量可执行的应用程序, 有助于加深读者对书本知识的理解, 而且也为化学化工实验数据处理及模拟提供了帮助。
本书由华南理工大学的方利国、陈砺主编, 参加编写的还有茂名学院的谢颖。其中第1~7章, 第9章第1、2节, 第10~12章由方利国编写, 第8章由陈砺编写, 第9章第3节由谢颖编写。全书由方利国统稿。向仲华、朱汉材、李娟娟、孙健等同学参加了本书的文本输入及编排等工作; 华南理工大学教务处及化工学院对教材的出版给予了大力支持; 华南理工大学化工学院现代化工实验中心计算机房及郑玉秀老师对AspenPlus软件的使用提供了方便。
本书在编写过程中, 参考了大量的科技图书及教材, 在此特表示感谢。本书虽经编者多年编写, 并已以讲义的形式在华南理工大学试用3 年, 但由于作者水平有限, 错误在所难免,
望同行及读者予以批评指正。
编者
2003年4月于广州
第二版前言
随着计算机软硬件的更新速度不断加快, 计算机在化学化工中的应用范围及深度也不断发展, 由作者编著出版的《计算机在化学化工中的应用》也需要与时俱进, 进行修订再版了。本次修订再版的主要修改之处有以下几个方面：
1.对有些软件进行版本更新, 在新版本的基础上进行重新编写;
2.对第一版中提供的大部分程序进行重新开发完善, 以便读者使用,
同时会增加第一版没有开发的程序;
3.对第一版本中某些章节的编写结构进行调整, 同时在举例及习题中尽量增加化学化工中的实际例子, 以提高读者的学习兴趣及解决实际问题的能力;
4.将开发篇的内容进行扩充和替换, 但仍保持原来简明实用的编写原则;
5.增加大部分程序的源程序, 以便读者二次开发利用。
全书共分3篇14章。上篇1~5章 是有关数值计算的内容, 这是作为一个21世纪化学化工工作者所必须掌握的基本内容, 也为本科学生继续深造或攻读硕士研究生打下基础; 中篇6~9章 主要介绍了目前应用较广且较为实用的一些软件, 站在化学化工工作者的角度, 讲解了它们的主要功能及应用技巧; 下篇10~14章 介绍了计算机在化学化工中成功应用的几个实例。
本书由华南理工大学方利国主编, 参加编写的还有华南理工大学陈砺、广东茂名学院的谢颖。其中第1~7章, 第9章9.1节、9.2节, 第10~14章由方利国编写, 第8章由陈砺编写, 第9章9.3节由谢颖编写。全书由方利国统稿。王聃、张震宇、甘振华等同学参加了本书的文本输入及编辑等工作。华南理工大学教务处及化工与能源学院对教材的出版给予了大力支持。
本书在编写过程中参考了大量的科技图书及教材, 在此特表示感谢。本书虽经编者多年编写及修订, 但由于水平有限, 疏漏与不足之处在所难免, 望同行及读者予以批评指正。
编者
2006年4月于广州
第三版前言
承蒙读者厚爱, 《计算机在化学化工中的应用》已连印7次。值此第8次印刷之际, 作者根据读者建议及软件版本更新的实际情况, 对该教材进行了第二次修订。本次修订工作主要涉及原来的第6章、第7章、第8章、第9章、第11章, 对这几章的内容进行了调整,同时删掉了原来的第10章。其中第6章增加了Excel20032008数据拟合、单变量求解、规划求解等新内容。第7章采用了Origin8.0版本, 新增加了多图层制作、数据拟合等内容,同时添加了一些化工应用实例。第8章在保持原编写风格的基础上, 采用了AutoCAD2008版本进行了改写, 对具体的操作有了更加详细的描述; 同时增加了提醒功能, 更加有利于读者模仿本教材的操作过程, 以达到举一反三之功能。第9章在软件的版本、教材内容、书写格式等方面都有较大的改变。软件采用了目前较常用的11.1版本, 增加了大量的化工实用案例, 涉及精馏、反应、换热、压缩、灵敏度分析、优化及设计规定等许多内容, 大大增强了教材的实用性。第11章增加了AutoLISP语言基础, 以便于读者更好地理解本章开发的实例, 同时新增了一个三维视图绘制的实例。
本次修订仍附送光盘一张。光盘内容除了PPT文档及VB运行程序外, 新增本版第6~9章的实际操作文档。读者可直接打开这些操作文档, 并对照书本进行操作, 可提高对书本知识的理解, 快速掌握软件的应用。至于涉及的应用软件需读者自己安装, 否则无法运行第6~9章的操作文件。
在本教材编写过程中, 王建昌、李小杜、张梦怡等同学参加了光盘制作及部分文本输入工作。华南理工大学教务处及化学与化工学院对教材的出版给予了大力支持。本书在编写过程中, 参考了相关的科技图书及教材, 在此特表示感谢。本书虽经编者多年编写及修订, 但由于编者水平有限, 不足之处在所难免, 望同行及读者予以批评指正。
华南理工大学
方利国
2010年7月
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