化工数学第一章答案2014

化工数学方法MATHEMATICMETHODSINCHEMICALENGINEERING李希BYXILI化工类硕士研究生数学课程课程介绍COURSEINTRODUCTION性质化工各专业硕士研究生数学课程，侧重微分方程COURSETYPEMATHEMATICALCOURSEFORGRADUATEDEGREE,HIGHLIGHTONDIFFERENTIALEQUATIONS内容化工问题数学建模与分析求解CONTENTMATHEMATICALMODELINGANDANALYTICALSOLUTIONMETHODS化工数学方法大纲1化工问题的数学建模与案例分析OUTLINEMATHEMATICALMODELINGANDCASESTUDIES2常微分方程解析方法ANALYTICALSOLUTIONFORORDINARYDIFFERENTIALEQS3一阶偏微分方程解析方法ANALYTICALSOLUTIONFOR1STORDERPARTIALDIFFERENTIALEQS4二阶偏微分方程的分离变量法VARIABLESEPARATIONMETHODFOR2NDORDERPDES5近似求解方法APPROXIMATEANALYTICALMETHOD化工数学方法教师介绍李希（15章）教十5024，联合反应工程研究所电话87952210MAILLIXIZJUEDUCN化工数学方法教学PPT下载地址COURSEWEBSITEFTP101334100用户名CE密码CE教学网站HTTP/KCZXZJUEDUCN/YJSKCZX/YHINDEXACTIONSIGNZW化工数学方法第一章化工问题的数学模型CHAPTER1MATHEMATICALMODELSINCHEMICALENGINEERING本章需要的背景知识BACKGROUNDKNOWLEDGENEEDED化工原理PRINCIPLEOFCHEMICALENGINEERING化学反应工程CHEMICALREACTIONENGINEERING偏微分与偏导数PARTIALDIFFERENTIALANDDERIVATIVE化学工程的概念与方法CONCEPTTHEPRACTICALQUESTIONISHOWWRONGDOTHEYHAVETOBETONOTBEUSEFULGEORGEEDWARDPELHAMBOX模型只求等效，不求真实吕德伟只有真实，才能等效李希第一章数学模型建模方法1追求简单，追求深刻的哲学是近代科学的思想根源历史经典HISTORICALCLASSICEVENTS第谷关于行星运行的实验观察资料TYCHOOBSERVATION开普勒三定律KEPLER3PLANETLAWS牛顿万有引力和第二定律NEWTONSLAW第一章数学模型建模方法模型标准内容真实平面镜CT透镜形式简单图象清晰，特征突出建模关键区分主次、合理简化抓住主要因素，突出主要特征追求简单，追求深刻的哲学是近代科学的思想根源1历史经典HISTORICALCLASSICEVENTS第谷关于行星运行的实验观察资料TYCHOOBSERVATION开普勒三定律KEPLER3PLANETLAWS牛顿万有引力和第二定律NEWTONSLAW第一章数学模型建模方法第一章数学模型建模方法ISAACNEWTON16421727英国JOHANNSKEPLER15711630德国TYCHOBRAHE15461601丹麦历史经典改变文明发展轨迹的思维方式THEWAYOFTHINKINGTHATCHANGEDHUMANCIVILIZATIONPATH1文化反思西方宗教的一神论，本原的简单性，易产生近代科学中国宗教的多神论，天人合一的认识与对自然的解释，导致神秘论与玄学，妨碍了对科学本原的探索怎么区分主次HOWTODISTINGUISHTHEPRIMARYANDSECONDARY根据建模目的BYTHEPURPOSEOFMODELING突出问题特征HIGHLIGHTTHEFEATUREOFTHEPROBLEM第一章数学模型建模方法1实例CASES气液传质的双膜模型THEFILMMODELFORGASLIQUIDMASSTRANSFER传质阻力集中于界面附近的抽象边界层渗透层管式反应器模型THETUBULARREACTORMODEL停留时间影响的最简单模型THESIMPLESTRTDMODEL均相混合的搅拌釜模型THEIDEALMIXINGTANKMODEL模型的特征与复杂度混合时间/反应时间第一章数学模型建模方法双膜模型渗透模型与表面更新模型WHITEMAN（1923）HIGBIE1935,DANKWERTS1951第一章数学模型建模方法第一章数学模型建模方法气泡流动的两种典型物理模型PICTURESOFBUBBLEFLOW1绕球边界层（流动显示图片）BOUNDARYLAYERAROUNDSPHERE第一章数学模型建模方法绕球边界层的脱离（数值模拟）第一章数学模型建模方法气泡流动的两种典型物理模型2表面滑移流动SURFACESLIPFLOWAROUNDABUBBLE纯净液体大气泡两类气泡模型比较化学工程流体力学双膜模型边界层绕流模型JDJD1/2为经验参数无经验参数渗透模型气泡滑移模型JD1/2JD1/2为经验参数无经验参数第一章数学模型建模方法两类模型比较双膜模型流体力学模型建模目的液膜化学吸收由第一原理确定流场主要特征传质反应关系界面附近的流动双膜模型的合理性简化流动与传质，突出传质与反应的关系由于传质集中在界面附近，可以用膜厚等效表示阻力，实验测定传质系数KLA第一章数学模型建模方法管道流动模型化学工程模型流体力学模型DANKWERTS1953HAGENUUUUUOOXLYLUUUUOOXLY2222UXUY0PY第一章数学模型典型问题PRANDTL边界层方程1趣闻PAULRICHARDHEINRICHBLASIUS的解答与困惑温度边界层与浓度边界层边界层中的三传问题0UXY221UUPUUVXYXY第一章数学模型典型问题1思考题当前的研究热点与建模问题1天有不测风云全球气候变化与碳排放问题的争论与是非2雾里看花南亚蘑菇云背后的技术动因3追本溯源单事件模型从量子化学到复杂体系动力学4超越极限微观混合模型与混合强化技术5精雕细琢催化剂颗粒与气泡模型6巧夺天工仿生反应器的模拟与设计7照猫画虎费托合成气液反应器数学模拟放大8纸上谈兵流化床甲醇制烯烃（MTO）过程模拟9殊途同归液膜萃取与渗透汽化处理有机废水10借刀杀人废热处理废水，多级闪蒸与多效蒸发11化腐朽为神奇CO2的资