《数学建模》课件

《《数学建模》课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化工数学方法——MathematicMethodsinChemicalEngineering浙江大学李希化工类硕士研究生数学课程课程介绍——性质化工专业硕士研究生数学课程，侧重微分方程内容数学建模与分析求解方法大纲1.化工问题的数学建模与案例分析；2.常微分方程解析方法；3.一阶偏微分方程特征线法；4.二阶偏微分方程与分离变量法；5.近似解析方法。化工数学方法教师组介绍李希主讲教十5024，反应工程研究所电话：87952210，13588012101Email：lixi@zju.edu.cn王丽军助讲联系方式同上化工数学方法教学ppt

2、下载地址FTP：10.13.34.100用户名：CE密码：CE化工数学方法第一章化工问题的数学模型1.模型的意义与作用——模型有什么用？2.建模方法——怎样得到模型？3.典型化工问题数学模型剖析——他山之石第一章数学模型第一章数学模型——模型有什么用？§1模型的意义与作用1化学工程——什么是化学工程？ChemicalEngineering化工与化学区别在哪里？化工与物理有什么联系？化工的研究对象是什么？化工解决什么问题？化工有什么特有的方法？1化学工程——物质与能量转化的过程规律的科学——李洪钟Chemicalengineeringi

3、sthebranchofengineeringthatdealswiththeapplicationofphysicalscience(e.g.chemistryandphysics),withmathematics,totheprocessofconvertingrawmaterialsorchemicalsintomoreusefulorvaluableforms……Chemicalengineeringareforthemosteconomicalprocess.——Wikipedia什么是化学工程？1化学工程——研究工业规模的

4、物质转化规律及技术手段研究对象质量传递动量传递能量传递化学反应过程解决的问题装置放大过程设计什么是化学工程？什么是化学工程？1化学工程——进一步的问题化工与化学区别在哪里？为什么要研究“三传”和“一反”？放大(ScaleUp)是怎么一回事？放大是怎么回事？放大是自然界的普遍现象尺寸效应的理解示例——西瓜为什么要挑大的？小锅菜为什么比大锅菜好吃？冷地方的动物为什么更胖？伽利略落球实验要是用塑料泡沫球来做，结果会怎样？什么是化学工程？挑西瓜的原则西瓜皮S=4R2西瓜瓤V=4/3R3比表面S/V=3/R——西瓜越大切开后皮越少，越小皮越

5、多最简单的放大效应什么是化学工程？什么是化学工程？自然选择：冷地方动物比表面积小，热地方动物比表面积大为什么实验室装置与工业装置的结果会有不同？类型一:换热比表面积随尺度增加线性减小放大案例——固定床放热反应器管径与换热面积的关系，热点模拟，列管式反应器放大案例——化工装置爆炸事故的原因之一，搅拌釜放大放大案例——缩小，中试与小试装置为什么不能像大装置一样通过溶剂蒸发来换热？什么是化学工程？为什么实验室装置与工业装置的结果会有不同？类型二：线速度随尺度增加而增大放大案例——发酵中的搅拌问题，桨端剪切，导流筒放大案例——多相反应器操作气

6、速随塔径增大而增大Prexair纯氧氧化反应器为什么不能放大？导流筒鼓泡塔为什么不能用于PX氧化过程？多层MTP流化床反应器为什么也很难放大？什么是化学工程？什么是化学工程？实验室小型发酵罐（带搅拌）大型啤酒发酵罐（无搅拌）什么是化学工程？PraxairPX纯氧氧化反应器多层流化床MTP反应器为什么实验室装置与工业装置的结果会有不同？类型三：装置的时间尺度随空间尺度增大而增大大东西变化慢，小东西变化快功率与转速、尺寸关系P=Ntn3D5单位体积功耗p∝n3D2尺度放大转速必然减慢大釜混合慢、小釜混合快，放大后的浓度不均匀现象进一步推广

7、——天、人、原子、宇宙的时间尺度与空间尺度都紧密相关什么是化学工程？为什么实验室装置与工业装置的结果会有不同？类型四：Reynolds数变化导致流型改变典型案例：搅拌釜放大涉及——传热面积的变化：比表面积减小线速度的变化：桨端剪切速度增大时间尺度的变化：混合变差，浓度非均匀流型的变化：由层流到湍流什么是化学工程？放大到底是咋回事？放大是一种随尺度变化而产生的物理效应，与化学反应无关。这种效应将显著影响工业装置中的化学反应或其它形式的物质转化。其它学科类似的问题——大飞机的制造三峡防护大坝的合龙热工问题的相似放大方法什么是化学工程？化学

8、工程的方法论——解耦热模研究：考察化学反应规律冷模研究：考察流动与传递规律数学模型：反应器行为模拟中间实验：三种模型的结合工业设计进行放大的先进方法——数学模拟放大什么是化学工程？我们所学的专业课程化工原理：传递现象，单