计算机在化学化工中的应用综述.ppt

第1讲 绪论 计算机在化学化工中的应用综述 本章内容安排 教学资源 概述 计算机在化学中的应用 计算机在化工中的应用 计算机在教学中的应用 课程安排 教学相关 1.1 教学资源 教学网站 /liqian 讨论组 /bbs 课本 课本 随书盘 其他资源 1.2 计算机的特点 高速度 高精确度 智能性，主要通过软件实现 软件的可继承性 更新换代快 1.3 计算机在化学中的应用 文字处理 图形图像处理 实验数据处理 插值 拟合 实验设计 实验结果分析 图形处理 图形图像处理 插值与拟合 正交实验设计 图形处理 分子模拟 仪器分析 二维分子式绘制 三维分子结构-苯 三维分子绘制 实验流程绘制 1.4 计算机在化工中的应用 过程模拟 稳态模拟 动态模拟 仿真实习 辅助设计 过程优化 生产管理 生产计划 生产调度 1.4.1 化工过程模拟简介 过程模拟的用途 新装置设计 旧装置改造 新工艺、新流程的开发研究 生产过程调优 疑难问题诊断 仿真培训等 过程模拟的内容 稳态模拟－连续化工过程的模拟。其特点是参数只随空间变化，不随时间变化。 动态模拟－用于解决稳态模拟无法解决的工程问题，同时考虑空间和时间因素。 开车方案 持液量的计算 间歇精馏过程 稳态模拟示例 稳态模拟的输出－Report 稳态模拟的输出－PFD 稳态模拟的输出－Tower Profile 1 稳态模拟的输出－Tower Profile 2 稳态模拟的输出－Tower Profile 3 过程稳态模拟实例 濮阳化肥厂合成氨装置模拟 动态模拟示例：间歇精馏 动态模拟示例：间歇精馏操作条件 动态模拟的输出结果－Report 动态模拟的输出结果－PFD 动态模拟的输出结果1 动态模拟的输出结果2 1.4.2 过程仿真 以仿真机为主要工具，用数学模型描述过程系统动态特性，在仿真机上再现该过程的实时特性，以代替过程系统进行实验和研究。 过程仿真的用途 辅助培训与教育 理论教学 实践教学 实习教学 辅助设计 辅助生产 辅助研究 计算流体力学 分子模拟 工艺研究 1.4.3 计算机辅助设计 CAD CAM CAI 工艺流程图 设备布置图 设备图 零件图 管道布置图 三维管道图 计算机辅助制造 计算机虚拟装配 计算机辅助分析和优化设计 1.4.4生产管理-生产计划 生产计划是企业生产运营优化的核心。通过把集成供应链的思想引入生产计划，企业可以对供应、生产、销售、存储等各环节进行综合优化，以合理配置各种资源，充分发挥企业的生产能力，提高经济效益和社会效益。 中药企业生产计划的特点 基于确定性规划的中药企业供应链模型 不确定条件下的中药企业生产计划模型 求解策略 计算结果 生产调度 中药企业生产调度的定义 中药企业生产调度的特点 中药企业生产调度问题描述 中药企业生产调度问题的目标分析 中药企业生产调度问题的目标权重分析 中药企业生产调度问题的启发式调度规则 静态调度流程 动态调度流程 计算结果 1.4.5 CFD 计算流体力学 随着计算机技术和数值计算技术的发展,计算流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)已越来越广泛地应用于各个领域。数值模拟具有成本低、周期短、所得资料详尽等突出的优点。 应用举例 凹凸烟管内流动与传热性能模拟及优化 CFD在麦芽厂发芽罐节能改造中的运用 Ansys介绍 1.4.6 化工数据查询 任一邦学位论文 1.5 计算机在教学中的应用 多媒体教学 操作录像 屏幕录像 网站 专用软件 虚拟现实技术 仿真实习 虚拟现实技术 换热器单元的模型 合成氨过程模型 吕令广毕业论文 1.6 计算机在其他领域的应用 数据的可视化 非线性方程求解 线性方程组的求解 非线性方程组的求解 符号计算 统计分析 数据的可视化 符号计算 统计分析-参见spss介绍 对课本的评价 1.7 课程安排 第一部分 通用技术 第一讲 常用图形图像处理 第二讲 如何用图形表达思想--Visio制图 第三讲 Excel及office系列软件的应用 第二部分 专用技术 第一、二讲 matlab基础 第三讲 数学计算 第四讲 拟合与插值 第五讲 实验设计方法 第六讲 常微分方程数值解及其应用 第七讲 过程模拟 第八讲 其他应用 授课方式 时间 1-9周 课堂讲解 每周一上午1，2节 每周五上午3，4节 上机练习 Email和BBS答疑 学习原则 目标明确 实例教学 教学互动 学以致用 自觉地把学到的知识应用到学习、工作中。 重视练习 发挥主动性 2. 约束条件的清晰化 定义α为资源隶属度，α∈[0，1] 。资源隶属度表示了决策者对于模糊资源所采取的冒险程度。较大的α值表示决策者倾向于更加积极的决策以获得更大的利润，较小的α值则表示决策者倾向于更加保