《化工数值计算》课程教学大纲.docx

《《化工数值计算》课程教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化工数值计算》课程教学大纲.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、化工数值计算教学大纲一、课程基本信息课程名称化工数值计算Chemical Numerical Calculation课程编码CHMl 11021020开课院部化学工程学院课程团队（未设置）学分2.0课内学时32讲授32实聆0上机0|实践0课外学时0适用专业化工安全工程授课语言中文先修课程课程简介 （限选）化工数值计算是化工计算的一部分,是解决化工过程中研究、开发、设计和生产中问题的重要手段，是继高等数学、计算方法、程序 设计等基础知识和化工原理、化工热力学、化学反应工程等专业基础知识以后的专业公共课，是一门实践性课程。化工数值计算主要采用 计算机程序语言或过程模拟软件求解化工过程中的状态方程、

2、汽液平衡、化学反应平衡、质用衡算、传质设备模拟等常见问题，为后续的 化工设计、毕业设计等打下基础。Numerical Computation of Chemical Engineering is a part of the chemical engineering computation. It is an important tool in research, development, design and production of chemical process. This course is a practical major cornnon course based on Adva

3、nce Mathematics, Computation Methods, Program Design, Chemical Engineering Principle, Chemical Engineering Thermodynimics, Chemical Reaction Engineering, etc. In this course, some chemical engineering problems as equation of state, vapor-liquid equilibrium, chemical reaction equilibrium, mass balanc

4、e and simulation of mass transfer equipment are solved by computer progranuning language or process simulation software. It will lay a foundation of Chemical Design and Graduation Design.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1：能针对化工系统或过程建立数学模型并用恰当的边界条件求解是1.21.22M3目标3 ：能认识不断探索和学习的必要性,具有自主学习和终身学

5、习的意识是12. 112. 13M5目标2：能够针对具体需求，开发（或选择）并使用满足特定需求的现代工具，对复杂化学工程问题是5.25.2分析、计算、模拟和预测，并能够分析并理解其局限性三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节111. MATLAB基础知 识1. 1 MATLAB的开发环境和基本操作VATLAB的命令窗口、代码编辑器及基本操作。1.2 编程基础变量类型.向量、矩阵的操作；数据的输入和输出；函数与过程，程序流程控制,数值运算1.3 图形的可视M34讲授2作业222.代数方程（组）的求解2.1 线性方程（组）的求解2.2 非线性方程

6、（组）的求解zero、fsolve, roots函数的意义及用法，汽液平衡计算、闪 蒸计算,化学平衡计Ml, M36讲授2作业333.插值与拟合3. 1插值线性插值、三次样条插值3.2拟合多顼式拟合求取动力学方程参数、物性方程参Ml,M34讲授2作业444,数值微分与数 值积分4.1数值微分有限差分法、多项式拟合法、样条拟合法4. 2数值积分复合梯形法数值积分函数trapz.自适应Lobatto数值积分 quad）,等温反应器计算Ml, M34讲授2作业555.常微分方程（组）的数值解5.1初值问题的求解龙格库塔方法的应用.串联式等温反应器计算,连串平行复杂反应计算5. 2边值问题的求解配置法

7、求解边值问题的函数bvpinitO, bvpIcO, devalO ；Ml,M36讲授2作业催化剂中等温一级不可逆反应的有效因子；考虑轴扩散的绝热 管式反应器666.化工最优化方 法6. 1单变量最优化问题6. 2线性规划工厂生产方案、油品调和6. 3无约束多变量最优化拟牛顿法和Nelder-Mead单纯形法求解函数fminuncO和fminsearchO ；换热器优化操作6. 4有约束多变量最优化序货二次规划法求解函数fmincon。.化学平衡计算、精储培 优化设M3,M56讲授2作业777.参数估计7. 1非线性最小二乘问题非线性最小二乘法函数Isqnonlin。和非线性最小二乘曲线拟合函

8、数 Isqcurvefit ()7.2化学反应动力学参数估计间歇反应器与微分反应器的动力学参数估M3,M52讲授2作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1作业4次作业.百分制.独立提交报告，报告内容涉及数学建模、编程与结果分析。60%2平时表现考勤和提问占5机随堂上机作业15%。20%3大作业运用化工知识完成复杂化工问题的建模、分析、求解20%五、词吩细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml作业35%A. B. C, D=90-100, 75-89,60-74,0-592M3作业35%A, B, C, D=90-100,75-89,60-74,0-593M5作业30%A. B. C

9、, D=90-100,75-89.60-74,0-594Ml平时表现35%A, B. C, D=90-100. 75-89, 60-74, 0-595M3平时表现35%A. B. C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0596Ml大作业30%A, B, C, D=90 100,75-89,60 74,0-597M3大作业30%A. B.C, D=90-100,75-89,60-74,0-598M5大作业70%A, B.C, D = 90-100. 75-89, 60-74, 0-59评分等 (A, B,(级说明：:,D, E-90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A. B. C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书化工数值计算与MATLAB,隋志军，华东理工大学出版社，2015.（“主教材）