课程大纲

课程大纲

化工数值计算编程实验课

课程编码:180210081701P5001H 英文名称:Scientific Numerical Calculation and Programming in Chemical Engineering 课时:30 学分:1.00 课程属性:实验课 主讲教师:王二强

教学目的要求
本课程是一门化学、化工及相关专业研究生的专业上机实验课。随着高性能计算技术的发展,算法开发和编程开发能力的培养,对于通过本门课程的开设,培养硕博研究生具有一定的数值计算能力和编程调试开发能力,符合当前新时代要求的化学化工工程师和科技人才的培养要求,以及面向未来的复合型化工科技人才的要求。在当前中美贸易战的情况下,化学化工类科研软件严重依赖于欧美国家,不排除未来进一步受限的可能,因此培养学生具有一定数值计算和编程开发能力,对于培养国产化软件的开发人员具有重要意义。此外,面对当前科研软件的用户界面化操作,背后隐藏的模型和算法隐晦难懂,研究生仅仅掌握其使用步骤,对其内部计算过程并不了解,因此通过本课程培养学生具有一定的算法开发、数值计算和编程调试能力,将有助于研究生更好地理解和掌握目前常用的科研软件,为将来科研工作打下良好的基础。
通过本课程的学习,使学生了解数值计算和编程开发的基本知识,为今后科研工作做好知识储备。
本课程的教学中,通过范例加深学生对各种常用数值算法了解并提高编程开发实践应用能力。本课程涉及化学化工领域许多常见模型和算法,掌握其基本使用技巧后,可起到举一反三、事半功倍的作用。

预修课程
化工原理、反应工程、分离工程

大纲内容
第一章 编程开发语言 6.0学时 王二强
第1节 C++语言
第2节 Python语言
第二章 常见数值算法开发 6.0学时 王二强
第1节 牛顿迭代法
第2节 常微分方程数值积分算法
第三章 化学化工实例编程实践 18.0学时 王二强
第1节 泡露点热力学算法开发和编程
第2节 相平衡算法开发和编程
第3节 PE、PT闪蒸算法开发和编程
第4节 PQ闪蒸算法开发
第5节 串联釜式反应器算法开发
第6节 间歇反应器+控制算法开发

参考书
1、 化工数学 周爱月 2001年7月 化学工业出版社

课程教师信息
王二强,男,1976年生,河南省焦作市人,工学博士,教授,博士生导师。目前就职于中国科学院大学化学工程学院。2010年7月在中国科学院大学工作。2016.4-2017.4在挪威科技大学做访问学者。主要研究方向为化工过程集成和强化、反应精馏、隔板塔技术等。承担和参与973项目、国家科技支撑计划、科技部重点计划、国家自然基金面上项目等多项项目,企业横向课题十余项。