化工模擬:從分子計算到過程仿真(劉振)

化工模擬:從分子計算到過程仿真(劉振) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

劉振,劉軍娜,趙爽 著
圖書標籤:
  • 化工模擬
  • 分子計算
  • 過程仿真
  • 化學工程
  • 計算化學
  • 建模仿真
  • Aspen Plus
  • MATLAB
  • 數值計算
  • 工業應用
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齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122295477
版次:1
商品編碼:12169891
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-09-01
用紙:輕型紙
頁數:172
字數:222000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可供從事化工産品開發和工藝設計的工程技術研究人員使用,也可作為高校化工及相關專業高年級本科生和研究生教材。
分子模擬與過程仿真相互聯係、互為補充;
一個新産品的開發,設計的開始階段需要分子模擬,工程實現需要過程仿真;
本教材將這兩方麵的內容融閤在一起,並結閤編者的科研成果,以期培養學生的設計開放能力。

內容簡介

本書主要介紹分子模擬和過程仿真的基本原理,並通過典型實例講解Gaussian和Aspen Plus軟件在化工研究與設計中的應用。全書共分6章,第1章介紹計算機在化學化工中的應用及計算機仿真的基本概念;第2章介紹分子模擬原理;第3章通過實例介紹Gausian軟件的應用,包括單點能計算、分子構型優化、分子軌道分析、電荷分析、熱力學參數計算等;第4章介紹過程仿真原理;第5章介紹Aspen Plus軟件的應用,包括單元操作模擬、復雜精餾過程計算、流程模擬等;第6章對其他模擬軟件在化學化工中的應用做簡單介紹。
本書可供從事化工産品開發和工藝設計的工程技術研究人員使用,也可作為高校化工及相關專業高年級本科生和研究生教材。

作者簡介

劉振,河南科技大學 化工與製藥學院副教授
2000.9~2006.3在天津大學精餾國傢重點實驗室學習,2006.3獲得化學工程專業博士學位。
2006.4至今在河南科技大學化工與製藥學院工作。
2009年當選河南省化工學會理事。
2013年入選國傢能源非糧生物質原料研發中心專傢。
主要從事傳質與分離、過程模擬與優化的研究,完成國傢863項目1項,河南省科技成果鑒定2項。
承擔本科生《化工原理》、《化工分離工程》及研究生《化工過程分析與模擬》的教學任務。

目錄

第1章計算機仿真與化工
1.1仿真的基本概念1
1.2計算機仿真的作用2
1.3化工模擬仿真2
1.3.1數學模型化的步驟2
1.3.2數學模型的分類4
1.3.3化工模擬的層次5
第2章分子模擬原理
2.1量子化學簡介7
2.1.1量子化學的發展7
2.1.2量子化學的研究、應用和前景8
2.2分子軌道理論9
2.2.1自洽場分子軌道理論9
2.2.2組態相互作用13
2.2.3半經驗方法14
2.2.4從頭算法15
2.2.5密度泛函理論15
2.2.6其他理論17
第3章Gaussian分子計算
3.1Gaussian軟件的運行環境18
3.2Gaussian程序的界麵19
3.3Gaussian 軟件的輸入和輸齣20
3.3.1輸入文件21
3.3.2輸齣文件28
3.3.3關鍵詞29
3.4Gaussian 軟件的計算30
3.4.1化學模型的建立30
3.4.2基組的影響31
3.4.3單點能的計算35
3.4.4幾何優化38
3.4.5核磁計算40
3.4.6頻率分析41
3.4.7電荷與電子布居分析46
3.5綜閤實例48
3.5.1不同基組對六羰基鉻計算結果的比較48
3.5.2雜環類化閤物結構與性質的計算50
3.5.3高能硝基咪唑類化閤物結構與性質的計算56
3.5.4離子液體與SO2相互作用的計算58
3.5.5乙醇與水相互作用的計算64
第4章過程仿真基礎
4.1穩態模擬70
4.1.1模擬的基本環節70
4.1.2變量選擇和自由度分析71
4.1.3設計變量的選擇72
4.2動態模擬73
第5章Aspen Plus過程仿真
5.1流體流動76
5.1.1閥76
5.1.2管路80
5.1.3管路係統83
5.2流體輸送機械86
5.2.1泵86
5.2.2壓縮機91
5.3機械分離94
5.4換熱器100
5.5蒸餾109
5.5.1相平衡109
5.5.2平衡蒸餾(閃蒸)111
5.5.3精餾簡捷計算114
5.5.4精餾嚴格計算117
5.5.5間歇精餾125
5.6吸收133
5.7萃取138
5.7.1單級萃取138
5.7.2多級萃取141
5.8乾燥144
5.9反應器149
5.9.1釜式反應器150
5.9.2管式反應器153
5.9.3間歇反應156
5.10工藝流程模擬160
第6章其他化工模擬軟件簡介
6.1ChemCAD 169
6.2PRO/Ⅱ170
6.3ECSS170
6.4Hyperchem171
參考文獻

精彩書摘

  《化工模擬:從分子計算到過程仿真(劉振)》:
  ①首先要考慮實際問題的類型,區彆對待。對於模擬型問題,首先選輸入物流變量和設備變量;對於設計型問題,首先選設計規定方程中寫齣的用來代錶各項設計規定值的那些變量,再選輸入物流變量和設備變量。由於流程係統不同問題類型的模型不同,所包括的模型方程和變量數目不同,因此設計變量的個數和選擇也不同,需按不同問題類型分開考慮。
  ②模塊中需解齣的模塊參數不能選擇為設計變量。在設計型問題中,常會有一些模塊的某些輸入變量,主要是有關單元的一些設備參數,成為需要按照設計要求去求解的變量,也就是成瞭模型方程中的未知數,這些變量不能成為設計變量,設計變量隻能在這些變量以外去挑選。在進行後一部分設計變量的選擇時,由於沒有瞭設計要求的限製,就可能有一定限度的“自由”。但即使在這時,也應力求避免那種毫無閤理目標、完全盲目亂選的做法。
  ……

前言/序言

隨著科技進步和計算機技術的發展,分子計算模擬和化工過程仿真的應用越來越廣泛。分子模擬是利用計算機以原子水平的模型來模擬分子結構與行為,進而模擬分子體係的各種物理、化學性質的方法。它是在實驗基礎上,通過基本原理,構築起一套模型和算法,從而計算齣閤理的分子結構與分子行為。分子模擬不僅可以模擬分子的靜態結構,也可以模擬分子體係的動態行為,是化工産品及過程設計的基礎。化工仿真以軟件為平颱,以真實的工廠單元及工段為背景,用實時運行的動態數學模型來模擬真實的帶有控製點的設備和工藝流程,以完成實際操作和事故處理的全過程,將過程工業中典型的包括控製係統的一係列單元操作和流程工段重現,為工藝設計、過程優化提供支持。
本書介紹瞭分子計算與過程仿真的基本原理,通過大量實例詳細介紹瞭化工仿真與分子模擬軟件的使用和分析,力圖將理論、方法和實例相結閤,分子模擬和過程仿真相結閤,反映化工理論研究與生産設計的新思路。
本書共6章,劉振編寫第1章、第4~5章,並統稿;劉軍娜編寫第2、3章;趙爽編寫第6章及第3章部分內容。本書在編寫過程中得到河南科技大學化工與製藥學院領導、老師和學生的大力幫助和支持,在此錶示誠摯的感謝。
由於編著者水平所限,難免存在不足之處,懇請讀者批評指正。

編者
2017年春於洛陽



《化工模擬:從分子計算到過程仿真》 在現代化學工程領域,精確的預測和優化是實現高效生産、降低成本、保障安全以及推動技術創新的基石。一本名為《化工模擬:從分子計算到過程仿真》(作者:劉振)的書籍,為我們揭示瞭如何運用強大的計算工具,從微觀的分子層麵,逐步構建起宏觀的工業過程模擬模型。這本書不僅是對傳統化工模擬方法的梳理,更是對前沿計算技術在化工領域應用的深度探索。 一、微觀世界的洞察:分子計算的基石 化工過程的本質是物質的轉化和能量的交換,而這些都根源於分子層麵的相互作用。本書的開篇,將讀者帶入瞭一個微觀的視角,深入探討瞭分子計算的方法及其在化工中的應用。 量子化學方法: 從基礎的密度泛函理論(DFT)到更精確的耦閤簇理論,本書詳細闡述瞭這些計算方法如何描述分子的電子結構、能量、幾何構型以及光譜性質。這些信息是理解化學反應機理、預測反應活性、設計催化劑和新材料的關鍵。例如,通過量子化學計算,我們可以模擬分子與錶麵之間的吸附能,從而評估催化劑的性能;或者預測分子在特定溶劑中的溶解度,為分離過程的設計提供依據。 分子動力學模擬: 區彆於靜態的量子化學計算,分子動力學(MD)模擬則能夠捕捉分子的動態行為。通過求解牛頓運動方程,MD模擬可以追蹤原子在時間和空間上的軌跡,從而揭示分子的振動、擴散、相變以及在流體中的輸運性質。這對於理解高分子材料的力學性能、模擬離子液體在電化學器件中的行為、研究界麵現象等至關重要。書中會詳細介紹構建力場、設置模擬參數、分析模擬結果的各個步驟,並輔以實際案例,例如模擬聚閤物鏈的纏結行為,預測流體在納米通道中的流動特性。 濛特卡洛方法: 濛特卡洛(MC)方法則通過隨機抽樣來解決復雜問題。在化工領域,MC模擬常用於計算體係的統計熱力學性質,例如相平衡、比熱容等。本書將介紹其基本原理,並展示如何將其應用於預測多組分體係的相圖,或者模擬材料的缺陷結構,為材料的設計和性能優化提供指導。 應用實例: 書中不會僅僅停留在理論層麵,而是會通過大量的實例,展示分子計算如何直接服務於化工實際。例如,如何利用量子化學計算指導新型催化劑的設計,如何利用分子動力學模擬優化溶劑體係,如何利用濛特卡洛方法預測和控製材料的微觀結構。這些應用涵蓋瞭從藥物設計、材料科學到催化工程等多個化工分支。 二、宏觀世界的延伸:過程仿真的力量 從微觀的分子行為理解,到宏觀的工業過程設計和優化,這是一個巨大的跨越。本書的另一核心部分,將重點闡述過程仿真技術,如何將分子的理解轉化為實際的工程解決方案。 單元操作的數學模型: 任何一個化工過程都是由一係列單元操作組成的,例如反應器、精餾塔、換熱器、泵等。本書將深入介紹這些單元操作的數學模型,包括質量守恒、能量守恒、動量守恒以及各種相平衡和反應動力學方程。這些模型是構建過程仿真框架的基礎。例如,對於一個反應器,模型將包含反應速率方程、停留時間分布等;對於一個精餾塔,模型將涉及相平衡關係、傳質傳熱效率等。 流程模擬軟件的應用: 如今,成熟的商業流程模擬軟件(如Aspen Plus, HYSYS, Pro/II等)已經成為化工工程師的必備工具。本書將詳細介紹如何使用這些軟件進行流程模擬,包括模型建立、參數輸入、求解器選擇、結果分析等。作者會以具體案例,例如一個簡單化工流程的建立和模擬,一步步引導讀者掌握軟件操作。 熱力學物性方法的選擇與應用: 精確的熱力學物性數據是過程仿真的生命綫。本書將深入探討各種熱力學物性模型,從簡單的理想溶液模型,到復雜的非理想溶液模型(如NRTL, UNIQUAC, SRK, PR等),以及狀態方程的適用範圍和選擇原則。尤其會強調在麵對復雜組分體係(如電解質、高聚物)時,如何選擇閤適的物性模型以獲得準確的模擬結果。 靈敏度分析與優化: 過程仿真不僅僅是“跑個模型”,更重要的是通過模擬結果來指導決策。本書將重點介紹如何進行靈敏度分析,理解各個參數對過程性能的影響,以及如何利用優化算法,在滿足各種約束條件下,對過程進行優化,以實現節能降耗、提高收率、降低成本等目標。例如,通過優化反應溫度和壓力,找到最佳的生産條件;或者通過調整精餾塔的塔闆數和迴流比,實現産品純度的最大化。 動態模擬與過程控製: 對於許多化工過程,尤其是在啓動、停車、負荷變化以及異常工況下,動態行為的預測和控製至關重要。本書將介紹動態模擬的概念和應用,以及如何結閤過程控製理論,設計閤理的控製策略,以確保過程的穩定運行和安全性。 三、連接分子與宏觀的橋梁 本書最獨特的價值在於,它並不僅僅將分子計算和過程仿真割裂開來,而是強調兩者之間的聯係,構建起一座連接微觀世界和宏觀工業過程的橋梁。 從分子數據到宏觀模型: 書中會探討如何將分子計算獲得的精確數據(如反應速率常數、相平衡常數、輸運性質等)直接輸入到宏觀過程仿真模型中。例如,利用量子化學計算得到的反應活化能,可以計算齣反應速率常數,然後將其用於反應器模型;利用分子動力學模擬得到的擴散係數,可以用於傳質模型。 參數化與驗證: 這種“自下而上”的方法,能夠顯著提高過程仿真的準確性,尤其是在缺乏實驗數據或麵對新型體係時。本書會詳細介紹如何利用分子計算的結果對過程模型中的參數進行“參數化”,並如何通過與實驗數據的對比進行“驗證”。 多尺度模擬: 結閤瞭分子計算和過程仿真,意味著我們可以進行多尺度的模擬。例如,可以先通過分子模擬研究一個新型催化劑的活性機理,然後將得到的動力學參數用於宏觀反應器模型,從而預測整個反應器的性能。這種多尺度的研究方法,是實現高效催化劑開發和反應器優化的關鍵。 四、總結與展望 《化工模擬:從分子計算到過程仿真》這本書,為化學工程師提供瞭一個強大的理論框架和實踐指南。它不僅僅是一本技術手冊,更是一種思維方式的引導。通過深入理解分子層麵的相互作用,並將其與宏觀過程的工程原理相結閤,工程師們能夠更有效地設計、分析和優化各種復雜的化工過程。 書中貫穿始終的是對精確性、效率和創新的不懈追求。無論是開發高性能的材料,設計更綠色的化學反應,還是優化現有的生産流程,本書所介紹的模擬技術都將是不可或缺的工具。它預示著化學工程的未來,將更加依賴於計算科學的力量,實現從“實驗驅動”到“模擬先行”的轉變,最終為人類社會的可持續發展貢獻更大的力量。

用戶評價

評分

這本書對於我來說,最大的價值在於它提供瞭一個“係統性的框架”。我之前接觸過一些關於化工模擬的書籍,但總是感覺零散,缺乏一個清晰的整體脈絡。劉振老師的這本書,從分子計算到過程仿真,將整個化工模擬的知識體係梳理得井井有條。我特彆喜歡他在講解分子計算部分時,對各種方法的“比較分析”。他並沒有簡單地介紹某個方法,而是詳細闡述瞭不同方法的優缺點、適用範圍以及計算成本,這讓我能夠根據實際問題,選擇最閤適的方法。然後,當他過渡到過程仿真時,他更是將理論與實踐緊密結閤。他詳細講解瞭各種單元操作的數學模型,以及如何利用這些模型進行流程模擬,並對模擬結果進行分析。我尤其對書中關於“靈敏度分析”和“不確定性量化”的章節印象深刻。這讓我明白,模擬結果並非絕對準確,而是存在一定的不確定性,而如何有效地進行靈敏度分析和不確定性量化,是提高模擬可靠性的重要手段。這本書讓我看到瞭化工模擬的“嚴謹性”和“實用性”,它能夠幫助我們更科學地理解和設計化工過程。

評分

閱讀劉振老師的這本書,對我來說,更像是一次“深入探索”的旅程。他並沒有滿足於錶麵上的介紹,而是帶領我一步步深入到化工模擬的“核心”。在分子計算部分,他詳細闡述瞭各種算法的數學原理,例如,他對於如何使用量子化學方法來計算分子的能量、電子結構以及反應路徑,都給齣瞭非常詳盡的講解。這讓我這個對理論計算感興趣的讀者,得到瞭極大的滿足。然後,當他將話題引嚮過程仿真時,他更是展現齣瞭深厚的工程功底。他不僅介紹瞭各種單元操作的數學模型,還著重講解瞭如何將這些模型進行耦閤,構建一個完整的化工流程,並進行模擬。我尤其對書中關於“多相反應器”和“分離過程”的模擬講解印象深刻。這讓我明白瞭,在復雜的化工生産中,如何準確地模擬這些關鍵單元的操作,對於整個流程的效率和安全性至關重要。而且,書中還穿插瞭許多關於“模型優化”和“數據驅動建模”的討論,這讓我看到瞭化工模擬的“未來發展方嚮”。這本書讓我看到瞭化工模擬的“前沿性”和“創新性”,它不僅是現有技術的總結,更是對未來發展的展望。

評分

拿到這本書時,我其實是帶著一絲“挑戰”的心態去閱讀的,因為“化工模擬”這個概念對我來說,一直顯得有些神秘和高深。然而,劉振老師的這本書,卻以一種意想不到的“友好”方式,讓我逐漸揭開瞭它的麵紗。我最欣賞的是他在內容安排上的“由易到難”。他並沒有一上來就拋齣復雜的數學公式,而是從最基礎的分子模型開始,逐漸引導我理解分子的行為如何影響宏觀的性質。他對於“統計力學”在分子模擬中的應用,講解得非常透徹,讓我理解瞭如何從大量分子的微觀運動中,推導齣宏觀的熱力學性質。然後,當他過渡到過程仿真時,他同樣展現齣瞭高超的教學能力。他並沒有簡單地介紹軟件的使用,而是從化工過程的“核心”齣發,講解瞭各種單元操作的數學模型,以及如何將這些模型進行耦閤,形成一個完整的流程。我尤其對書中關於“傳熱傳質”模擬的詳細講解印象深刻。這讓我明白瞭,在實際的化工生産中,這些過程的效率直接影響著整個生産的成本和産齣,而化工模擬為我們提供瞭一個強大的工具來優化這些過程。這本書讓我認識到,化工模擬並非隻有技術,更蘊含著深刻的工程智慧。

評分

拿到這本書的時候,其實我並沒有太高的期望,因為“化工模擬”這個詞本身就帶著一股科研論文和專業教材的冰冷感。然而,劉振老師的這本書,卻意外地給我帶來瞭一種“溫暖”的體驗。這種溫暖,並非來自於情感上的共鳴,而是來自於一種循序漸進、由淺入深的講解方式。他沒有一上來就拋齣一堆晦澀難懂的公式和定義,而是從最基礎的概念講起,比如什麼是分子,什麼是模擬,為什麼要進行模擬。這種“夯實基礎”的做法,對於我這樣一個曾經在學習過程中吃過“基礎不牢,地動山搖”苦頭的人來說,簡直是福音。特彆是書中關於“從分子計算到過程仿真”的邏輯綫索,非常清晰。他首先介紹瞭如何從微觀的分子層麵理解物質的性質,比如使用量子化學方法來計算分子的能量、電子密度等,這些都是在微觀世界裏進行“偵探”般的工作。然後,他又巧妙地將這些微觀信息“放大”,通過分子動力學模擬等手段,將分子的行為與宏觀的熱力學、動力學性質聯係起來。而這一切,最終都服務於更宏觀的“過程仿真”。我特彆佩服的是,他能夠將如此復雜的知識體係,以一種相對易於理解的方式呈現齣來,盡管有些地方我還需要反復閱讀,但整體上,我感受到的更多的是啓發和引導,而不是壓迫和畏難。這本書讓我認識到,化工模擬並非高不可攀的象牙塔,而是可以通過係統學習和實踐,掌握的一門重要的工程技術。它為我打開瞭一個全新的視角,讓我看到瞭化工過程背後隱藏的深刻原理和精妙設計。

評分

這本書的閱讀體驗,對我來說,更像是一次“發現之旅”。我之前一直認為,化工模擬是一個非常枯燥且高度專業化的領域,需要深厚的數學功底和計算機編程能力。然而,劉振老師的這本書,卻用一種非常“人性化”的語言,將這個看似復雜的領域呈現在我麵前。我特彆喜歡他在講解微觀模擬部分時,所使用的類比和生動的描述。例如,他將分子動力學模擬比作“觀察一群微小的舞者,通過觀察它們的每一個動作,來推測整個舞團的整體錶現”。這種形象的比喻,讓我一下子就抓住瞭核心概念。而在涉及到宏觀過程仿真時,他同樣展現齣瞭高超的講解技巧。他不僅僅是介紹軟件的按鈕和功能,更是從化工過程的“本質”齣發,講解瞭各種單元操作背後的物理化學原理,以及如何將這些原理轉化為可計算的模型。他關於“物質守恒”、“能量守恒”等基本定律在流程模擬中的應用,講解得非常透徹。我尤其對書中關於“參數估算”和“數據迴歸”的章節印象深刻。這讓我認識到,在實際的化工生産中,很多參數是難以直接獲得的,而需要通過實驗數據來擬閤和優化,而化工模擬為我們提供瞭一個有效的工具來完成這項工作。這本書讓我看到瞭化工模擬的“藝術性”和“實用性”,它不僅僅是技術,更是一種思維方式。

評分

這本書給我的感覺,就像是我的一個“良師益友”。在閱讀過程中,我經常會遇到一些睏惑,但每當我翻到書中的相關章節,總能找到清晰的解答。劉振老師的寫作風格,非常注重邏輯性和條理性。他並沒有將所有的內容一股腦地拋給我,而是循序漸進地引導我進入化工模擬的世界。從最基礎的分子模擬,他詳細解釋瞭各種方法的原理和適用範圍,例如,他對於如何選擇閤適的力場來描述分子間的相互作用,進行瞭深入的探討,這對於理解模擬結果的準確性至關重要。然後,他逐步過渡到宏觀的過程仿真,並詳細講解瞭各種單元操作的模型建立和求解方法。我尤其欣賞他在講解“傳遞過程”模擬時的細緻程度,例如,他對於多相流動的模擬,以及如何處理其中的傳質、傳熱問題,都給齣瞭非常詳細的講解和指導。而且,書中還穿插瞭許多關於“優化設計”和“故障診斷”的應用案例,這讓我看到瞭化工模擬在實際生産中的巨大價值。它不僅僅是用來預測一個過程的運行狀態,更是可以用來指導我們如何優化設計,提高效率,降低成本,甚至解決生産中的難題。這本書讓我感受到瞭化工模擬的“力量”,它能夠將抽象的理論轉化為解決實際問題的利器。

評分

對於我這樣一個對化工領域有濃厚興趣,但又覺得有些門檻的讀者來說,劉振老師的這本書無疑是“及時雨”。它以一種非常務實的方式,為我打開瞭通往化工模擬的大門。我最喜歡的是它在內容上的“遞進性”。從最微觀的分子計算,到宏觀的過程仿真,每一步都銜接得非常順暢。在講解分子計算時,他並沒有止步於概念的介紹,而是深入到瞭各種方法的實現細節,例如,他對於如何使用各種量子化學軟件進行計算,如何處理計算結果,都給齣瞭非常詳細的指導。這讓我這個之前隻停留在理論層麵的人,第一次有瞭“動手實踐”的可能。然後,當他將話題轉嚮過程仿真時,我更是欣喜若狂。他詳細介紹瞭各種單元操作的數學模型,以及如何將這些模型組裝成一個完整的流程,並進行模擬。我特彆對書中關於“穩定性分析”和“動態模擬”的章節印象深刻。這讓我明白,化工過程的運行並非一成不變,而是存在動態變化,而如何通過模擬來預測和控製這些動態變化,是保證生産安全和穩定的關鍵。這本書讓我看到瞭化工模擬的“全麵性”,它能夠覆蓋化工生産的各個環節,為我們提供全方位的支持。

評分

這本書給我最深刻的印象,便是其內容的“全麵性”和“深入性”。我之前也接觸過一些關於化工模擬的資料,但大多是零散的,要麼隻關注某個特定的軟件,要麼隻講解某個具體的方法。而劉振老師的這本書,卻像一本“百科全書”,係統地涵蓋瞭從分子計算到過程仿真的整個鏈條。在分子計算方麵,他不僅介紹瞭量子化學計算的基本原理,還詳細闡述瞭各種常用方法的優缺點,比如密度泛函理論(DFT)在計算電子結構中的應用,以及如何利用這些計算結果來預測分子的反應活性和光譜性質。這對於我理解化學反應的機理,設計新型催化劑等都有瞭更深的認識。而當話題轉嚮過程仿真時,這本書同樣展現齣瞭非凡的功力。他不僅介紹瞭各種單元操作的數學模型,如蒸餾塔、反應器、換熱器等,還著重講解瞭如何將這些單元模型組裝成一個完整的化工流程,並進行穩態和動態模擬。我特彆喜歡他關於“模型精細化”和“模型降階”的討論,這讓我認識到,在實際應用中,我們需要根據問題的需求,選擇閤適的模型精度,從而在計算效率和結果準確性之間找到一個最佳的平衡點。更重要的是,書中還穿插瞭許多實際的案例分析,通過這些案例,我能夠更直觀地理解書中所講的理論和方法是如何應用於解決實際工程問題的。這種理論與實踐相結閤的方式,極大地增強瞭我學習的興趣和動力。

評分

這本書,我斷斷續續地看瞭不少時間,斷斷續續的原因其實挺復雜,一方麵是它確實內容量很大,很多地方需要反復琢磨;另一方麵,也是因為我目前的學習和工作重心,總得在理論學習和實際應用之間找一個平衡點。不過,每次翻開這本書,總會有新的發現和感悟。它最吸引我的地方在於,它不僅僅停留在理論的堆砌,而是非常注重將抽象的化學原理與實際的工程應用相結閤。從最基礎的分子模擬,到更宏觀的過程仿真,作者劉振老師非常係統地梳理瞭整個化工領域的知識體係。我尤其喜歡其中關於分子動力學模擬的部分,它用非常生動的語言和清晰的邏輯,解釋瞭如何通過模擬分子的運動軌跡來預測宏觀的物理化學性質,比如粘度、擴散係數等等。這對於理解物質在微觀層麵的行為非常有幫助,也為我們設計和優化化工過程提供瞭理論依據。再往後,當它涉及到各種流程模擬軟件的應用時,更是讓我眼前一亮。我一直覺得,光有理論知識是不夠的,掌握實用的工具和技術同樣重要。書中詳細介紹瞭幾個主流的化工模擬軟件,從界麵操作到模型建立,再到結果分析,都有細緻的講解。這讓我這個一直以來隻停留在紙上談兵的學生,第一次有瞭將理論付諸實踐的勇氣和方嚮。當然,書中的內容也不是一次就能完全理解的,特彆是涉及到一些復雜的數學模型和算法時,確實需要花費不少時間和精力去消化。但我相信,隻要堅持下去,這本書一定會成為我未來在化工領域深造和工作中的寶貴財富。它就像一個引路人,為我打開瞭通往化工模擬世界的大門,讓我看到瞭更廣闊的知識天地。

評分

我一直對化工模擬領域充滿好奇,但苦於缺乏係統性的指導。直到我接觸瞭劉振老師的這本書,纔感覺像是找到瞭“寶藏”。這本書給我帶來的最大的價值,在於它構建瞭一個清晰的學習路徑。從最基礎的分子力學和量子化學計算,到更復雜的分子動力學模擬,再到最終的流程模擬,每一步都銜接得非常自然。我尤其欣賞他在講解分子計算部分時,對各種算法的細緻闡述。比如,他深入淺齣地解釋瞭Hartree-Fock方法和密度泛函理論的區彆和適用範圍,還對基組的選擇、優化等關鍵步驟進行瞭詳細的說明。這對於我這樣想要深入理解這些計算方法的讀者來說,無疑是非常寶貴的。然後,當他將話題引嚮過程仿真時,我更是感到驚喜。他並沒有簡單地羅列軟件的使用手冊,而是從化工過程的本質齣發,講解瞭各種單元操作的數學模型建立過程,以及如何利用這些模型進行流程模擬。他對於“建模”的理解,讓我認識到這不僅僅是軟件操作,更是一種對化工過程深刻理解和抽象能力的體現。而且,書中關於“模型驗證”和“靈敏度分析”的章節,也給我留下瞭深刻的印象。這讓我明白,模擬結果的可靠性至關重要,而如何科學地驗證和分析模型,是保證模擬結果準確性的關鍵。這本書讓我明白瞭,化工模擬是一門既有深度又有廣度的學科,它需要紮實的理論基礎,也需要熟練的工程實踐。

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