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本書是關於冶金過程數值模擬的教材。全書主要內容包括數學模型方法基礎、冶金過程熱力學與動力學的數學模擬及冶金傳輸過程數值模擬三大部分。其中，冶金過程熱力學部分主要介紹化學反應化學計量的矩陣表示、化學反應自由能和平衡常數的計算、平衡體系組成的計算等；動力學部分主要介紹氣一固、氣一液及液一液三大類型反應的過程動力學模擬方法，還介紹了反應體系耦合反應動力學模型；冶金傳輸過程數值模擬部分主要介紹傳輸過程數值模擬方法基礎、導熱問題的數值方法、對流與擴散問題的數值方法，以及流場計算簡介。附錄中列出了9個有關冶金過程中幾個常見數學問題的數值方法計算程序、5個有關熱力學和導熱問題數值方法的計算程序和3個實用的VB小程序。
本書不僅注重冶金過程模擬方法的貫徹，而且對于較難理解的算法部分，給出較多例題，并力求通過“筆算”讓讀者了解有關算法的真正含義、方法和步驟，以便于讀者讀懂附錄給出的相應的計算程序，并有助于讀者在此基礎上自行編寫其他的計算程序。
本書可作為冶金工程專業本科生教材，也可供從事冶金工程的研究生和科技、工程技術人員參考。
本書不僅注重冶金過程模擬方法的貫徹，而且對于較難理解的算法部分，給出較多例題，并力求通過“筆算”讓讀者了解有關算法的真正含義、方法和步驟，以便于讀者讀懂附錄給出的相應的計算程序，并有助于讀者在此基礎上自行編寫其他的計算程序。
本書可作為冶金工程專業本科生教材，也可供從事冶金工程的研究生和科技、工程技術人員參考。
目次
1 數學模型方法基礎
1.1 數學模型的分類
1.1.1 按對現象認識程度的數學模型分類
1.1.2 按其他特徵的數學模型分類
1.2 建立數學模型的方法和步驟
1.2.1 初步研究
1.2.2 建立數學模型
1.2.3 模型參數的估算
1.2.4 編制程序和計算
1.2.5 模型適用性檢驗
1.2.6 模型的應用
1.3 數學模型的選擇
1.4 數學物理模擬研究方法的作用
2 冶金熱力學和動力學的數學模擬
2.1 化學反應化學計量的矩陣表示
2.1.1 反應體系內物種的表示——原子矩陣
2.1.2 化學反應的表示——化學計量數矩陣
2.1.3 體系獨立反應數和獨立反應方程的確定
2.1.4 由原子系數矩陣確定化學計量數矩陣
2.1.5 反應過程中物質的量的變化
2.2 化學反應的自由能和平衡常數
2.2.1 化學反應的吉布斯自由能和平衡常數的矩陣表示
2.2.2 由物質的熱性質計算反應物質的標準生成吉布斯自由能
2.2.3 化學反應的吉布斯自由能和平衡常數的計算
2.3 平衡體系組成的計算
2.3.1 單一反應的平衡體系
2.3.2 同時平衡體系組成的計算
2.4 組分活度的計算
2.4.1 鐵液中組分活度的計算
2.4.2 熔渣中組分活度的計算
2.5 冶金過程動力學的數學模擬
……
3 傳輸過程數值模擬方法基礎
4 導熱問題的數值方法
5 對流與擴散問題的數值方法
6 流場計算簡介
附錄
參考文獻
1.1 數學模型的分類
1.1.1 按對現象認識程度的數學模型分類
1.1.2 按其他特徵的數學模型分類
1.2 建立數學模型的方法和步驟
1.2.1 初步研究
1.2.2 建立數學模型
1.2.3 模型參數的估算
1.2.4 編制程序和計算
1.2.5 模型適用性檢驗
1.2.6 模型的應用
1.3 數學模型的選擇
1.4 數學物理模擬研究方法的作用
2 冶金熱力學和動力學的數學模擬
2.1 化學反應化學計量的矩陣表示
2.1.1 反應體系內物種的表示——原子矩陣
2.1.2 化學反應的表示——化學計量數矩陣
2.1.3 體系獨立反應數和獨立反應方程的確定
2.1.4 由原子系數矩陣確定化學計量數矩陣
2.1.5 反應過程中物質的量的變化
2.2 化學反應的自由能和平衡常數
2.2.1 化學反應的吉布斯自由能和平衡常數的矩陣表示
2.2.2 由物質的熱性質計算反應物質的標準生成吉布斯自由能
2.2.3 化學反應的吉布斯自由能和平衡常數的計算
2.3 平衡體系組成的計算
2.3.1 單一反應的平衡體系
2.3.2 同時平衡體系組成的計算
2.4 組分活度的計算
2.4.1 鐵液中組分活度的計算
2.4.2 熔渣中組分活度的計算
2.5 冶金過程動力學的數學模擬
……
3 傳輸過程數值模擬方法基礎
4 導熱問題的數值方法
5 對流與擴散問題的數值方法
6 流場計算簡介
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