化工数值计算

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页数:266
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出版时间:2003-7
价格:25.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502545000
丛书系列:
图书标签:
  • 化工
  • 数值计算
  • 数值分析
  • 化学工程
  • 计算方法
  • 科学计算
  • 高等数学
  • 工程数学
  • MATLAB
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具体描述

化工数值计算:探索现代工程解决方案的基石 化工领域,从微观的分子动力学模拟到宏观的反应器设计与优化,无不依赖于精确的数学模型和高效的计算方法。传统的解析解法在面对复杂多变的化工过程时,往往显得力不从心。正是在这样的背景下,《化工数值计算》 这本书应运而生,它并非直接提供化工原理知识,而是聚焦于支撑这些原理得以实现的计算工具与策略。 本书将带领读者踏上一段深入探索化工数值计算世界的旅程。它首先会为你构建坚实的理论基础,从最基本的数值分析概念入手,比如误差的来源与控制、插值与逼近的方法、求积(数值积分)的原理,以及解方程组的各种技术。这些基础知识是理解后续更复杂算法的基石,书中会通过清晰的数学推导和直观的图示,让你透彻理解每一种方法的内在逻辑和适用范围。 随后,本书将深入探讨在化工模拟与设计中扮演关键角色的数值方法。这包括但不限于: 常微分方程(ODE)的数值解法: 许多化工过程,如反应动力学、传热传质过程,都可以用常微分方程来描述。本书将详细介绍欧拉法、改进欧拉法、龙格-库塔法等经典求解器,并讨论它们在稳定性、精度和计算效率方面的优劣,帮助你选择最适合特定问题的算法。 偏微分方程(PDE)的数值解法: 反应器内的浓度分布、温度场、流体流动等往往需要用偏微分方程来建模。本书将重点讲解有限差分法、有限元法和有限体积法等主流的偏微分方程数值求解技术。你将学习如何将连续的物理域离散化,如何构建和求解离散后的方程组,以及如何处理边界条件和初始条件。 非线性方程组的求解: 在许多化工问题中,例如多组分反应平衡、相平衡计算,都需要求解复杂的非线性方程组。本书将深入介绍牛顿-拉夫逊法、不动点迭代法等迭代求解技术,并提供如何构建有效的雅可比矩阵以及处理收敛性问题的实用建议。 线性代数方程组的数值求解: 无论是有限差分法还是有限元法,最终都会归结为求解大规模的线性代数方程组。本书将系统介绍直接法(如高斯消元法、LU分解)和迭代法(如雅可比迭代法、高斯-赛德尔迭代法、共轭梯度法)的原理、优缺点及应用场景。 除了介绍各种核心的数值算法,本书还将强调这些方法在实际化工问题中的应用。它将通过一系列精心设计的案例研究,将抽象的数学理论与具体的化工应用场景相结合。例如,你可能会看到如何利用数值方法模拟固定床反应器的瞬态过程,如何预测化工设备中的传热传质现象,如何优化操作条件以提高收率和降低能耗。这些案例不仅能帮助你巩固所学知识,更能激发你将这些计算工具应用到解决实际工程挑战的信心。 本书还关注数值计算的实践层面。它会指导你如何选择合适的数值方法,如何评估计算结果的准确性和可靠性,以及如何有效地使用计算软件(如MATLAB, Python)来实现这些算法。书中可能还会涉及数据分析、曲线拟合等与数值计算紧密相关的技术,为你的工程实践提供更全面的支持。 总而言之,《化工数值计算》 是一本为化工领域的工程师、研究人员和高年级学生量身打造的实用指南。它旨在为你提供一套强大的“计算武器库”,让你能够驾驭复杂的化工模型,解决现实世界中的工程难题。这本书不会直接告诉你如何设计一个反应器,但它会让你掌握用数值方法精确模拟和优化反应器设计的能力。它不会直接教你如何分离组分,但它会让你懂得如何通过数值模拟来预测和优化分离过程。通过学习本书,你将能够更深刻地理解化工过程的内在机理,并以更科学、更高效的方式进行工程设计与分析,最终推动化工技术的进步。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我是一名刚刚步入化工领域的研究生,对于前沿的计算方法和工具充满了好奇和渴望。在我的课程学习中,虽然接触了一些基础的数值计算知识,但总觉得不够系统和深入。“化工数值计算”这本书的出现,对我来说无疑是一场及时雨。我非常期待它能够从最基础的概念讲起,循序渐进地引入更高级的数值算法,并且能够提供详细的推导过程和算法描述。我希望能通过这本书,系统地学习如何利用计算机来解决复杂的化工问题,掌握如何选择合适的数值方法,如何进行程序的开发和调试,以及如何对计算结果进行有效的分析和解释。我特别关注书中是否会介绍一些经典的数值计算软件,比如MATLAB、Python(配合NumPy、SciPy等库)或者专门的化工模拟软件,以及如何利用这些软件来实现具体的计算任务。我希望这本书不仅能让我掌握理论知识,更能培养我的实践能力,让我能够独立地完成一些科研项目中的数值计算部分。这本书的出现,让我对未来的科研之路充满了信心和期待,我坚信它将是我学术生涯中一笔宝贵的财富。

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我个人非常注重书籍的排版和印刷质量,毕竟阅读体验是影响学习效率的关键因素之一。这本书的纸张质感相当不错,摸起来细腻而有韧性,翻阅时也不会产生刺耳的沙沙声。印刷字体清晰锐利,行间距和段落间隔也都恰到好处,即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别留意了书中公式的呈现方式,它们被清晰地标注出来,并且使用的字体和符号都非常规范,这对于理解复杂的数学模型至关重要。我还注意到,书中可能还包含了一些图表和流程示意图,这些 visual aids 对于理解抽象的计算过程和实际应用场景非常有帮助。我之前也读过一些关于数值计算的书籍,但很多时候,它们在排版和插图方面都显得比较粗糙,这在一定程度上影响了我的阅读兴趣。而这本书,从视觉上就给我留下了深刻的好印象。它不仅仅是一本知识的载体,更是一件能够带来愉悦阅读体验的艺术品。我期待着它能够以这样高质量的呈现方式,将那些抽象而复杂的数值计算原理,清晰、直观地展现在我面前,让我能够更轻松地掌握其中的精髓,并将这些知识融会贯通,运用到实际的化工设计和优化工作中去。这本书的出现,无疑为我的学习过程增添了一抹亮色。

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我一直认为,学习任何一门学科,都需要有扎实的基础理论和强大的实践能力,而“化工数值计算”这本书,在我看来,就是连接这两者的关键。我对于那些能够将抽象的数学理论与具体的工程应用紧密结合的书籍,有着特别的偏爱。我希望这本书能够不仅仅停留在介绍数值计算方法的层面,更要深入挖掘这些方法在化工领域所扮演的角色,以及它们是如何推动化工技术发展的。我期待书中能够包含一些深入的案例分析,这些案例能够展示如何利用数值计算来解决实际工程中的难题,比如对复杂化工装置进行动态模拟,优化反应器设计以提高选择性,或者预测污染物扩散路径以减少环境影响。我希望通过阅读这本书,能够系统地学习到如何将工程问题转化为可计算的模型,以及如何利用数值方法来求解这些模型,并最终将计算结果转化为实际的工程决策。这本书的出现,无疑为我提供了一个深入理解和掌握化工数值计算的绝佳机会,我非常期待它能够成为我职业生涯中的一个重要助力。

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我是一名在化工企业工作的工程师,日常工作中经常会遇到一些需要进行复杂计算才能解决的问题。例如,在设计新的反应器或者优化现有工艺流程时,需要对传热、传质、流体力学和反应动力学进行精确的模拟和分析。传统的解析方法往往难以应对这些复杂的多耦合问题,而数值计算方法则能够提供更灵活、更精确的解决方案。因此,“化工数值计算”这本书对我来说具有非常重要的实际意义。我希望这本书能够详细介绍各种数值计算方法在化工工程中的具体应用,例如如何利用有限元法模拟复杂几何形状的流动,如何利用数值积分方法求解反应动力学方程,以及如何进行大规模的模拟计算并解释结果。我更期待书中能够提供一些实际的工程案例分析,展示如何利用数值计算来解决企业在生产过程中遇到的具体问题,比如提高传质效率、降低能耗、减少污染物排放等。这本书如果能帮助我掌握更先进的计算技术,提升我的工程分析能力,我相信这将极大地提高我的工作效率和解决问题的能力,也为企业的技术创新和发展贡献力量。

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我一直相信,一个学科的理论深度和实践应用之间,需要有一座坚实的桥梁来连接,而数值计算恰恰扮演了这样的角色。对于化工这个高度依赖工程实践的学科而言,数值计算的重要性不言而喻。“化工数值计算”这个书名,就如同为这座桥梁指明了方向。我期望这本书不仅仅是一本枯燥的数学公式集,更是一本能够启发思维、指导实践的工具书。我希望它能够深入浅出地讲解各种数值计算方法背后的数学原理,但更重要的是,它要清晰地展示这些方法如何转化为解决实际化工问题的步骤和策略。我希望书中能够包含丰富的示例,这些示例不仅要涵盖经典的理论问题,更要贴近工业生产的实际场景,比如化工装置的流体力学模拟、传热过程的数值求解、反应器内的多相流动与反应耦合等等。我期待这本书能够帮助我理解,如何将物理模型转化为数学模型,再将数学模型转化为计算机可执行的算法,最终得到能够指导工程决策的计算结果。这本书的出现,让我看到了化工领域理论与实践深度融合的无限可能,我非常期待能够从中汲取养分,提升自己的专业素养。

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这本书的封面设计我真的非常喜欢,那种深邃的蓝色搭配着银色的字体,给人一种专业而又富有科技感的感觉。我是在一次偶然的机会在书店看到的,当时就被它吸引住了。拿到手里沉甸甸的,翻开扉页,上面印着“化工数值计算”几个大字,瞬间就勾起了我对大学时期那些枯燥但又至关重要的课程的回忆。我记得当时为了学好这些内容,没少在图书馆里泡着,对着公式推导、对着代码调试,那种求知若渴的状态现在回想起来,仿佛就在昨天。虽然这本书的具体内容我还没有深入研究,但单从它的装帧和主题来看,我就能预感到它会是一本非常有分量的专业书籍。我一直认为,化工领域的很多实际问题,是无法通过简单的代数方程来解决的,必须借助强大的数值计算工具和方法。这本书的出现,无疑为我们提供了一个深入了解和掌握这些工具的绝佳机会。我期待着它能够帮助我巩固和深化对数值方法的理解,尤其是在处理一些复杂的传质、传热、反应动力学等问题时,能够提供更高效、更精确的解决方案。这本书的出现,也让我对未来化工行业的发展充满了期待,相信随着数值计算技术的不断进步,化工生产的智能化、精细化水平将会得到质的飞跃。我迫不及待地想翻开它,开始我的探索之旅,相信它会成为我案头常备的参考书,也是我解决实际工程难题的利器。

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我对能够清晰讲解复杂概念的书籍情有独钟。化工领域本身就充满了复杂的物理和化学现象,而用数值方法去模拟和分析这些现象,更是需要精密的数学工具和严谨的逻辑思维。“化工数值计算”这个书名,让我立刻联想到了那些需要严谨推导和细致分析才能掌握的知识点。我希望这本书能够从最基本的数值计算原理讲起,例如误差分析、泰勒展开、插值和逼近等,然后逐步过渡到更复杂的数值方法,如常微分方程和偏微分方程的数值解法。我尤其期待书中能够详细介绍这些方法在化工领域中的应用,比如如何利用数值方法求解物质传递方程、能量守恒方程、动量守恒方程以及反应动力学方程等。我希望这本书能够提供清晰的算法描述,甚至是一些伪代码或者实际的编程示例,这样我才能更好地理解和掌握这些计算方法。这本书的出现,让我看到了通过数值计算来深入理解和解决化工问题的希望,我非常期待它能够成为我学习路上的重要指南。

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我非常喜欢那些能够让我“学有所用”的书籍,特别是那些能够帮助我提升专业技能、解决实际问题的书籍。“化工数值计算”这个主题,恰好契合了我一直以来想要深入学习的方向。在学习化工的过程中,我深刻体会到,很多复杂的物理现象和化学过程,都无法用简单的解析方法来精确描述。这时候,数值计算就显得尤为重要了。我期待这本书能够全面系统地介绍各种数值计算的理论和方法,包括但不限于各种离散化技术(如有限差分、有限体积、有限元)、方程求解方法(如迭代法、直接法)、积分与微分的数值计算等。更重要的是,我希望这本书能够深入探讨这些数值方法在化工领域的具体应用,例如在流体力学、传热学、传质学、反应工程等方面的应用。我希望能够通过这本书,学习如何建立数学模型,如何选择合适的数值方法,如何编程实现,以及如何对计算结果进行误差分析和精度评估。这本书的出现,对我来说,就像是打开了一扇通往更高级、更精确的化工计算世界的大门,我迫不及待地想去探索其中的奥秘。

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我一直相信,学习的最终目的在于应用。对于化工领域的专业书籍而言,我最看重的是它们在解决实际问题方面的价值。“化工数值计算”这个书名,直接点出了其应用导向的特点,这让我感到非常兴奋。我期待这本书能够为我提供一套完整的工具和方法,帮助我应对化工生产和设计过程中遇到的各种计算难题。我希望书中能够涵盖各种常用的数值计算技术,例如有限差分法、有限元法、有限体积法等,并且能够详细讲解它们在化工领域的具体应用,例如流体动力学模拟、传热传质过程分析、化学反应工程计算等。我更希望书中能够提供一些实际的工程案例,通过这些案例来展示如何将理论知识转化为解决实际问题的方案。例如,如何利用数值计算来优化反应器的设计,提高产率和选择性;如何模拟复杂管道系统的流体流动,降低压降和能耗;或者如何预测化工装置的污染物排放,并提出相应的控制措施。这本书的出现,对我而言,不仅是知识的获取,更是能力的提升,我期待它能够成为我解决实际工程问题的得力助手。

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我一直对那些能够解决实际工程问题的书籍抱有浓厚的兴趣。化工领域,尤其是大型化工装置的设计、运行和优化,往往涉及到大量的复杂计算,这些计算如果仅仅依赖传统的解析方法,效率低下且精度不足。“化工数值计算”这个书名,直接点明了它的核心价值所在,那就是为解决这些实际工程问题提供了一套系统性的方法论和工具箱。我非常期待这本书能够涵盖各种常用的数值计算方法,比如有限差分法、有限元法、数值积分、数值微分等,并且能够深入讲解这些方法的原理、适用范围以及在化工领域的具体应用案例。我希望它能教会我如何利用这些工具来模拟流体流动、热量传递、质量扩散、化学反应等过程,并能够根据模拟结果来优化工艺参数,提高产品收率,降低能耗,甚至预测设备故障。我设想,这本书的作者一定是一位在化工数值计算领域有着深厚造诣的专家,他能够将那些晦涩难懂的数学概念,以通俗易懂的方式讲解清楚,并且通过丰富的实例,让我们看到这些方法在现实世界中的强大威力。我渴望这本书能够成为我解决实际工程难题的“葵花宝典”,让我能够更加自信地应对工作中的挑战。

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