化工设计及计算中matlab的应用new

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1、TJ-533221化工设计及计算中MATLAB的应用摘要：在化工领域里，计算机的应用技术促进了行业的变革和发展。在本文中主要介绍了计算机在化工行业的发展历程，以及在化工领域中运用较为广泛的一些相关软件。其中，MATLAB的应用大大提高了计算机与化工行业的融合性与适应性。MATLAB具有用法简单、灵活、结构性强、延展性好等优点，广泛用于数值计算、符号计算、数据分析、工程绘图、建模与仿真模拟、控制系统设计等。关键词：计算机应用；化工；MATLAB1前言随着科学技术的进步，计算机的应用广泛而深入的渗透到我们生活中的各个领域。

2、不仅促进了社会文明的发展，而且在国民经济中占重要地位的化工行业中也起到了至关重要的作用。计算机的应用，由局部辅助发展到全面辅助，由特殊计算发展到普遍适用的过程，对化工设计的影响有着深远而长久的意义。对于现代工业中化工设计而言，从由分子结构出发预测物质的物性到工艺过程的设计、数据的分析处理乃至绘图和可视化操作，均可由计算机完成。简单地概括起来，计算机在化工工业中的应用方向主要是模拟计算和绘图。1TJ-5332212计算机在化工领域应用中的发展2.1发展历程1946年2月14日世界上第一台电子计算机ENIAC诞生以来，其发

3、展以一种超乎人们想象的速度渗透到人们的工作和生活之中。20世纪6O年代未，计算机技术受到越来越多的关注，开始较多地应用于化工生产过程控制等领域，至2O世纪8O年代起进入了较快发展阶段，计算机的应用渗透到了化工过程的多个分支领域，尤其是进入21世纪，计算机在化学化工方面的联合应用有了突飞猛进的发展。2.2计算机在我国化工中的发展历程就我国而言，化工部门较早采用电子计算机。上世纪60年代后，我国电子工业和计算机技术发展迅速，生产出我国第一代晶体管计算机。这时，化工设计院和兰州化五院都尝试利用计算机编程，结合设计需要解决一些

4、实际的工艺问题。1973年后，化工部直属各设计院相继都建立了计算站，开始在化工等设计工作中应用计算机。上世纪80年代初，化工部经济信息中心引进ASPEN流程模拟软件，并在工艺设计中普遍应用。同时还引进了一些国际上较广泛采用的化工应用软件，如HTFS、HTRI、FRI、PFR和CFX等，为换热器、蒸馏塔等主要设备的化工设计计算提供了很大的方便。目前，在化工设计中应用较为广泛的软件主要有FORTRAN、C和BASIC等计算语言。2.3主要的化工软件发展及其简介2TJ-5332212.3.1AutoCAD软件化工行业应用计算

5、机辅助制图设计CAD(Computeraideddesign)技术起步较早，目前AutoCAD（AutoComputerAidedDesign）系统主要应用于图形的设计。AutoCAD是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，在化工中可以进行化工机器图、化工设备图、工艺流程图等的绘制。2.3.2ECSS化工之星软件ECSS工程化学模拟系统V4.0化工之星具有强大的过程模拟分析功能，可进行大型化工过程模拟、工况分析、灵敏度分析和设计规定等。它还具有换热器、塔板和管路计算等过程优化功能以及过程

6、设备设计能力。2.3.3ICARUS软件成立于20世纪60年代末的ICARUS公司（现已被ASPENTECH收购）经过30多年的研发，设计了ICARUS管理软件。ICARUS带有包括国际惯用设计方法、详细设计及费用模型、施工安装材料库、制作及施工方法以及CPM计划调度法等的专家系统知识库，主要用于项目报价、项目概算和费用管理。成为了化工工业化生产中，除数据处理与计算外必不可少的一部分。2.3.4MATLAB软件MATLAB是Mathworks公司1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。MATLAB最初称为矩阵

7、实验室（Matrixlaboratory），20世纪70年代晚期，CleveMoler采用FORTRAN语言，在矩阵特征值计3TJ-533221算和线性方程组求解软件包EISPACK和LINPACK的基础上，设计开发了第一个FORTRAN版MATALAB(MatrixLaboratory)。其强大的运算功能和图形功能使其成为目前世界上应用最为广泛的数值计算软件之一。3MATALAB软件的特点（1）、MATLAB的编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式很相近，接近自然语言，简洁紧凑，使用简单，编程效率很高。（2）、库函

8、数丰富，编程工作简单。MATLAB具有丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。这些函数都经过优化和容错处理，使用起来鲁棒性和可靠性非常高。（3）、运算符丰富，语法灵活，程序设计自由。它是一种解释性语言，几乎与数学表达式相同，语言中的基本元素为矩阵，它提供了各种矩阵的运算和操作，并且具有符号计算、数字和文字统一处理、离