基本信息·出版社：化学工业出版社 ·页码：109 页 ·出版日期：2008年10月 ·ISBN：712203674X/9787122036742 ·条形码：9787122036742 ·版本：第1版 · ...
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化工计算方法 |
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基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：109 页
·出版日期：2008年10月
·ISBN：712203674X/9787122036742
·条形码：9787122036742
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会推荐教材
内容简介 化工涉及的计算问题大多较繁杂，运用计算机求解已成为化工专业学生和技术人员必不可少的技能。《化工计算方法》包括绪论、非线性方程求根、插值法、曲线拟合，数值微分与积分、常微分方程数值解法、代数方程组数值解法共7章。为方便读者理解和运用书中程序，还以附录形式对MATLAB语言基础作了简单介绍。每章均配有一定数量的包括化工应用在内的习题。《化工计算方法》所附光盘中包括所有例题的程序。此外，《化工计算方法》还配有教学ppt,可供选用本书作为教材的教师免费使用。《化工计算方法》可供高等院校化工、制药、生物工程、环境、材料及其他相关专业的学生使用。
目录 1 绪论
1.1 什么是计算方法
1.2 误差和有效数字
1.2.1 误差来源
1.2.2 误差和误差限
1.2.3 有效数字
1.2.4 防止误差危害
习题
2 非线性方程求根
2.1 二分法
2.1.1 求解思路及方法
2.1.2 程序及应用举例
2.2 直接选代法
2.2.1 求解思路及方法
2.2.2 程序及应用举例
2.3 牛顿迭代法与弦截法
2.3.1 牛顿迭代法的求解思路
2.3.2 弦截法的求解思路
2.2.3 程序及应用举例
习题
3 插值法
3.1 插值函数
3.2 拉格朗日插值
3.2.1 线性插值
3.2.2 二次插值
3.2.3 n次插值
3.2.4 播值余项
3.2.5 程序及应用举例
3.3 二元插值
3.4 样条插值
3.4.1 三次样条插值函数
3.4.2 三次样条插值函数的构建
3.4.3 应用举例
习题
4 曲线拟合
4.1 一元线性拟合
4.1.1 最小二乘原理
4.1.2 线性相关系数与显著性检验
4.1.3 可线性化的非线性方程
4.2 多元线性拟合
4.3 程序及应用举例
习题
5 数值微分与积分
5.1 数值微分
5.1.1 差商代替导数
5.1.2 插值型数值求导公式
5.2 数值积分基础
5.2.1 梯形公式（n=1）
5.2.2 辛普森公式（n=2）
5.2.3 牛顿-科特斯公式（n等分）
5.3 复化求积公式
5.3.1 复化梯形公式
5.3.2 复化辛普森公式
5.3.3 变步长辛普森积分
5.4 龙贝格求积方法
5.5 程序及应用举例
习题
6 常微分方程数值解法
6.1 基本概念及求解思路
6.1.1 常微分方程初值问题
6.1.2 初值问题求解的基本思路
6.2 欧拉法
6.2.1 基本思路及方法
6.2.2 程序及应用举例
6.3 龙格-库塔法
6.3.1 基本思路及方法
6.3.2 常微分方程组及高阶方程求解
6.3.3 程序及应用举例
习题
7 代数方程组数值解法
7.1 直接法解线性方程组
7.1.1 高斯消去法
7.1.2 列主元高斯消去法
7.1.3 追赶法解三对角线方程组
7.1.4 程序及应用举例
7.2 迭代法解线性方程组
7.2.1 雅可比迭代法
7.2.2 高斯-塞德尔选代法
7.2.3 解线性方程组的超松弛迭代法
7.2.4 程序及应用举例
7.5 非线性方程组数值解
7.3.1 雅可比迭代法
7.3.2 塞德尔选代法
7.3.3 威格斯坦法
7.3.4 程序及应用举例
习题
附录MATLAB语言基础
1 变量与表达式
1.1 数据类型和变量命名规则
1.2 MATLAB的内部变量
1.3 MATLAB的表达式
1.4 常用数学函数
2 矩阵计算简介
2.1 矩阵创建和矩阵元素修改
2.2 矩阵行列修改
2.3 矩阵运算
2.3.1 矩阵的数学运算
2.3.2 矩阵的函数运算
3 MATLAB常用语句
4 M函数和M文件
5 MATLAB数值计算相关函数简介
5.1 一元非线性方程及非线性方程组求解函数
5.2 插值函数
5.3 最小二乘拟合函数
5.4 数值微分与积分函数
5.5 常微分方程（组）初值问题数值求解函数ode
6 常用绘图命令
参考文献
……
序言 在20世纪90年代以前，我国高等教育是“精英教育”，随着高校的扩招，我国高等教育逐步转变为大众化教育。“十一五”时期，我国高等教育的毛入学率将达到25%左右，如果大学的人才培养仍然按照“精英教育”模式进行，其结果：一是有些不擅长于逻辑思维的学生学不到感兴趣的知识而造成教育资源浪费；二是培养了远大于社会需要的众多的研究型人才，导致培养出的人才不能满足社会的需要。要解决这一问题，高等教育模式必须进行改革。社会更需要的是应用型教育，经济建设更需要的是应用型人才。因此，应用型本科教育是高等教育由“精英教育”向“大众化教育”转变的必由之路。
应用型本科教育的特点在于应用，在人才培养过程中传授知识的目的是应用而不是知识本身，这就需要应用型本科教育更加注重实际工作能力的培养，使学生的潜能得到极大发挥，满足职业岗位需要。
在21世纪，作为关系国民经济发展的重要工程学科之一，化学工程与工艺专业的教育观念也急需根据学科的发展和社会对应用型本科人才的需要进行转变：
1．从狭窄的专业工程教育观念转向“大工程”教育观念，树立“大工程教育观”（大工程观是指以整合的、系统的、再循环的视角看待大规模复杂系统的思想）；
2．从继承性教育观念转向创新性教育观念，树立“创新性工程教育观”；
3．从知识传授型教育观念转向素质教育观念，树立“工程素质教育观”；
4．从注重共性的教育观念转向特色教育观念，树立“多元化工程教育观”；
5．从本土教育观念转向国际化教育观念，树立“国际化工程教育观”。
教育模式和教育观念的转变和改革，最终都要落实在教学内容的改革上。因此，教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会和化学工业出版社组织编写和出版了这套适合应用型本科教育、突出工程特色的新型教材。希望本套教材的出版能够为培养理论基础扎实、专业口径宽、工程能力强、综合素质高、创新能力强的化工应用型人才提供教学支持。
教育部高等学校化学工程与工艺专业教学指导分委员会
2008年7月
文摘 化学工程中，无论是开发设计、过程模拟，还是试验研究的数据分析，计算都必不可少。例如。化工设计时，从最基本的热力学参数、相平衡计算、物料与热量的衡算，到工艺参数的确定和优化、设备选型与设计、技术经济分析等，都需要进行计算。至于流程模拟与分析、流体流动和传热传质的数值模拟等，所涉及的计算就更加复杂。显然，这些计算问题不可能仅仅靠人工计算完成，计算机的运用必不可少。可以说，现在绝大部分的化工计算工作都是由计算机来完成。因此，运用计算机解决化工计算问题已成为化工技术人员和化工专业学生必须具备的能力。
在包括化工学科在内的科学计算中涉及的复杂问题多为以下几类；①采用数学解析方法无法求解或求解困难的计算；②需要反复多次进行或采用人工计算太复杂烦琐的计算；③大量的数据处理。这些问题通常包括非线性方程求根、徽积分、微分方程求解、插值与拟合、方程组求根等。由于计算机作为一种工具，实质上只会依据给定的指令做加、减、乘、除等四则运算和一些逻辑运算。因此，就需要针对上述不同的问题，研究适用于计算机的、计算时间较短、占用资源较少的求解方法，设计出求解的顺序和步骤，然后，将基本运算按一定的顺序和步骤构成完整的求解过程。这种求解方法称为计算方法，简称算法。求解的问题不同，算法也不相同。例如，对于非线性方程的求根、函数插值、函数的积分和微分、常微分方程（组）的求解、代数方程组求解等，都要用到不同的算法。
