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第一章绪论1

(1)化工过程分析1

(2)化工过程模拟3

(3)数字机模拟的发展4

(6)化工过程模拟的作用和限度4

第二章过程数学模型7

2.1 数学模型7

2.2 数学模型建立的步骤7

2.3 数学模型方程式10

2.4 传递过程模型11

(1)质量平衡11

(2)热量平衡20

(3)动量平衡24

(4)模型的简化，活塞流模型29

(5)完全混合模型34

2.5 群体平衡(“实体”数平衡)模型40

2.6 边界条件46

2.7 经验模型49

2.8 数学模型的分类51

参考文献57

第三章非线性代数方程组求解的数值方法58

3.1 线性代数方程组的解法59

(1)高斯消元法59

(2)高斯-约当法61

(3)LU分解法62

(4)稀疏方程组的求解方法67

(5)超松驰法75

3.2 非线性代数方程组的解法79

(1)直接迭代法80

(2)韦格斯坦法83

(3)牛顿-拉夫森法86

(4)推广的割线法89

(5)矩阵A的更新92

(6)布罗登法95

(7)阻尼因子96

参考文献99

(1)等温闪蒸的计算101

4.1 相平衡和化学平衡的计算101

第四章集中参数过程的稳态模拟101

(2)绝热闪蒸的计算103

(3)伴有化学反应的相平衡的计算108

(4)一定压力下绝热反应温度的计算114

4.2 多级塔的模拟117

(1)多级分离问题的数学模型117

(2)方程解离法121

1.泡点法124

2.流率加合法133

(3)同时校正法139

(4)松驰法155

参考文献156

第五章集中参数过程的动态模拟和一维分布参数过程的稳态模拟158

5.1 集中参数过程动态模型和一维分布参数过程稳态模型的建立159

(1)多级塔的集中参数动态模型159

(2)滴流床反应器的一维稳态模型168

柱塞流模型169

轴向返混模型174

5.2 动态模拟中刚性方程的数值解法177

(1)一般方法178

欧拉法178

中点法181

梯形法182

龙格-库塔法184

(2)数值方法的稳定性189

(3)刚性常微分方程193

半隐式龙格-库塔法199

(4)刚性常微分方程模型求解的数值方法199

适应性半隐式龙格-库塔法203

吉尔法211

5.3 一维分布参数过程的模拟218

(1)有限差分法的应用218

(2)正交配置法的应用227

(3)有限元正交配置法的应用251

拉格朗日多项式251

赫米特多项式257

(4)盖勒金有限元法的应用261

参考文献274

第六章分布参数过程的稳态和非稳态模拟275

6.1 数学模型的建立275

(1)管式反应器的二维数学模型275

(2)翅片换热器的传热数学模型280

6.2 用正交配置法的模拟283

(1)二维系统的内配置法283

(2)二维系统的混合配置法292

6.3 用有限元正交配置法的模拟300

6.4 用盖勒金有限元法的模拟302

6.5 用有限差分法的模拟312

(1)传质和传热的非稳态模拟313

(2)具有径向扩散的管式反应器的稳态模拟322

(3)用线上法的模拟337

参考文献339

第七章稳态流程模拟340

7.1 稳态流程模拟的方法340

(1)序贯模块法340

(2)解方程法343

(3)联立模块法344

(4)方法比较346

7.2 稳态流程模拟中的自由度355

(1)设备单元的自由度355

(2)流程的自由度分析359

7.3 大系统的分解361

(1)将过程流程图转变成信息流程图361

(2)将信息流程图转变成数码形式362

1.循迹法364

(3)流程的分隔364

2.邻接矩阵的幂法373

(4)分隔所得分系统的处理方法——切断380

7.4 迭代变量的处理384

参考文献387

第八章化工过程分析中常用的最优化方法388

8.1 最优决策问题的构成389

(1)固定热负荷卧式冷疑器的最优设计389

(2)吸收-蒸出过程的最优设计394

(3)间歇过程最优进料速度的确定400

(4)平衡组成的计算402

(5)设计方案的选择404

8.2 化工过程分析中的若干常用的最优化方法409

(1)一维搜索黄金分割法409

(2)多维搜索412

1.单纯形法及其应用412

2.鲍威尔法420

3.拉格朗日乘子法及其应用425

4.复合形法及其应用432

5.几何规划及其应用436

6.连续变量系统的最优化，庞特里艾根极小值原理及其应用448

7.动态规划及其应用459

参考文献470

第九章化工过程的有效能分析471

9.1 有效能或？的计算471

9.2 有效能平衡和效率490

9.3 化工过程的有效能分析508

9.4 有效能与过程最优化515

参考文献521

(1)分离顺序数、次级组分组数和分离方式数522

第十章过程合成522

10.1 分离顺序的合成522

(2)分离顺序的合成方法532

1.启发法532

2.调优合成法533

3.算法合成技术——有序分支搜索法536

10.2 热交换网络的合成541

(1)复合曲线，窄点与最低能耗543

(2)以能耗最低为目标的热交换网络的合成551

(3)能耗与设备投资相互消长的权衡554

(4)流股的分支562

(5)利用多品位热(冷)源的热交换网络570

参考文献572

附录573

一、多元多级精馏塔的泡点法计算源程序573

二、吸收和蒸出计算的流率加合法源程序594

三、米切尔森改进的半隐式RK法解刚性常微分方程组源程序614

四、用正交配置法进行固定床管式催化反应器的二维稳态模拟621

索引631