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计算机在化学工程中的应用

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计算机在化学工程中的应用

1化学程序的演进与综合

无论是设计或研究化学程序,均不是容易习得的技艺。化学程序用流程图来取代,不仅可以知道程序装置为何,而且也知道流体与能量是如何连接的。所谓程序的综合就是设计一种程序操作的顺序,以便将原料转化成产品,其中包括很多种方法,这些方法必须依据其安全性、可靠性、投资和操作成本,以及总利润等因素来加以比较,并则其最佳者。此时,这只是我们在脑海中的设计,并没有进行实际操作,因此我们也不可能知道操作的结果,我们就需要计算机的帮助,在计算机的帮助下,我们就可以提前预测工程设计的结果。

2计算机在化学工程中的应用

2.1建立数学模型

工程上的计算是以函数,尤其是数值函数为基础的。所谓数值函数就是说在函数的定义域中每一点x就可得位移的f{x}值,此值成为f在x处的值。例如,如何表示空气的cp{T,P}函数?我们可以利用计算机,输入程序,就会得到很精确的结果(表1)。除了上述问题,还有很多化学工程的数据处理的过程模拟,如:非线性方程求解、线性方程组的迭代求解、常微分方程数值解、偏微分方程数值解等等,都是先建立一个数学模型,然后带入计算机,最终得出一系列结果的。

2.2Office软件在化学工程中的应用

随着计算机的普及,越来越多的人把原本纸上的工作转移到计算机中去了。化学工程学科需要处理大批文档工作。譬如,化工论文的书写、化工文献的编辑、化工产品的说明,这些文档中常常会有大量的图表、公式、特殊符号,会话费人们大量的精力和时间,进而影响新信息的及时传播。有了Office中的Word软件,处理上述问题就方便多了。Word软件能够比较轻松地输入各种文档,还可以对文档进行多种编辑处理。编辑化工论文时经常用到的功能如:

(1)改变字体大小。

(2)随意设定版面。

(3)利绘图工具绘制实验流程图,并修改。

(4)利用公式编辑器编辑数学公式及化学反应式。

(5)可插入表格及页码。

(6)复制和删除方便。Excel工具的强大的分析数据功能可以将数据进行统计,然后将其规律性地展示出来。在处理化工数据时,我们可以利用Excel工具进行求平均值、自编公式计算等。

2.3Origin在化学工程数据处理中的应用

Origin是具有较强功能的实验数据处理软件。可利用Origin进行图形生成,我们可以在软件中输入实验后得到的数据,通过软件得到实验数据曲线图。图1为利用Origin工具绘制的实验数据图。通过图形或曲线,可以清晰明了地把大数据展示给他人,并从中发现数据之间的规律,以便更好地进行实验。

3结语

在了解化学工程的基本认识后,再通过计算机Office、Origin、AutoCAD软件在化学工程中的实际应用,可以使读者概括地了解计算机在化学工程中的应用。

作者:尹小社 单位:中蓝连海设计研究院