化工數值計算

化工數值計算(第2版卓越工程師教育培養計畫系列教材高等教育規劃教材)

內容簡介

本書論述了化工領域中常用的數值計算方法、化工工藝計算基礎及其電腦程式設計。全書分為四部分，共八章。內容包括計算機和數值計算方法在化工計算中的套用基礎，非線性代數方程和線性代數方程組的數值解、函式插值、數值積分、常微分方程與常微分程組的數值解、過程最最佳化方法，化工實驗數據處理中常用的線性回歸、曲線擬合以及化工工藝計算中常用的汽液相平衡計算、物料與熱量衡算等。各種算法均有化工實際例題和運用QBASIC語言 編寫的結構化源程式。本書內容精煉，學以致用，從典型實例入手，逐步深入，便於自學。本書可作為高等院校化工類及相關專業高年級學生的教材或研究生教材也可供從事化學化工及相關專業工作的科技人員參考。

目錄信息

第1章緒論1

11計算機在化工計算中的重要性1

12數值計算方法2

121什麼是數值計算方法2

122為什麼要學習數值計算方法3

13程式設計的一般概念3

131程式和程式設計3

132程式設計語言3

133框圖4

134計算機解題的步驟4

14誤差的來源、表示及傳遞6

141誤差的來源和分類6

142誤差的表示7

143誤差的傳遞8

第2章非線性代數方程的數值解10

21逐步掃描法求根的初始近似值10

211方法概述10

212程式框圖11

213計算實例11

22求根的精確解12

221二分法12

222疊代法20

223疊代過程的加速25

224牛頓法27

225弦截法35

習題39

第3章插值、微分和積分41

31函式插值41

311線性插值法42

312拉格朗日多項式插值法45

313分段拉格朗日插值法48

32數值微分法51

321方法概述51

322程式框圖52

323計算實例53

33數值積分法54

331方法概述55

332程式框圖56

333計算實例56

習題63

第4章常微分方程（組）的數值解65

41常微分方程的數值解65

42常微分方程初值問題的數值解66

421歐拉法66

422改良歐拉法67

423龍格庫塔法70

43常微分方程組初值問題的數值解73

431方法概述74

432程式框圖74

433計算實例75

44高階常微分方程初值問題的數值解80

441方法概述80

442程式框圖81

443計算實例81

45常微分方程邊值問題的數值解83

451有限差分法83

452試差法96

習題101

第5章線性代數方程組的數值解103

51解線性代數方程組的疊代法103

511簡單疊代法103

512賽德爾疊代法105

52解線性代數方程組的消元法108

521消元法108

522列主元消去法111

53解非線性方程組的牛頓拉夫森法120

531方法概述121

532程式框圖122

533計算實例122

習題125

第6章回歸分析和曲線擬合126

61一元線性回歸126

611方法概述127

612程式框圖131

613計算實例131

62多元線性回歸135

621方法概述135

622程式框圖137

623計算實例138

63剔除可疑數據及其計算程式145

631剔除可疑數據的方法145

632剔除可疑數據的計算程式框圖147

633計算實例147

64多項式擬合151

641方法概述151

642程式框圖153

643計算實例153

習題156

第7章過程最最佳化158

71單變數函式的最最佳化方法158

711搜尋區間的確定158

712區間消去法——菲波那西法和黃金分割法161

713插值法173

72無約束多變數函式最最佳化的單純形法178

721方法概述178

722程式框圖181

723計算實例181

73有約束多變數函式最最佳化的複合形法191

731方法概述191

732程式框圖193

733計算實例194

習題200

第8章化工工藝計算基礎201

81汽液相平衡計算201

811相平衡關係式201

812液相活度係數關聯式201

813泡點計算206

814露點計算210

815等溫閃蒸計算217

816二元溶液恆沸點的預測223

82物料衡算230

821方法概述230

822物料衡算的流程圖和衡算式231

823物料衡算的基本步驟232

824基準及其選擇232

825計算實例233

83能量衡算239

831方法概述239

832計算實例239

84多單元過程的物料及能量衡算241

習題244

附錄1QBASIC語言概要245

附錄2QBASIC上機基本操作要點261

參考文獻266