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MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试,传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验,其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力和时间,大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例,阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多,而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的基本原理。基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例,每一次实验都有大量的数据要处理,我们只要处理自己的原始数据,但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算,这个工作量是很大的。有了数据处理程序,教师只需要输入原始数据,运行程序后,就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确,这就可以节省很多的时间。在实际工程中,需要处理的数据更多,计算公式更加复杂,有时为了导出计算公式,还需要建立复杂的数学模型,手工计算基本是不可能完成的。因此,把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业,乐清华,李福清主编化学工程与工艺专业实验[M]北京:化学工业出版社,[2]李丽,王振领编著MATLAB工程计算机应用[M]北京:人民邮电出版社,[3]黄华江编著实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M]北京:化学工业出版社,[4]姚玉瑛主编化工原理(新版)(上册)[M]天津:天津大学出版社, 
毕业设计(论文)、毕业作业的写作说明 1、毕业设计(论文)、毕业作业单独装订成册,封面统一规范格式打印,独立设页; 2、毕业设计(论文)、毕业作业用计算机word文档编辑A4纸打印,提纲为楷体3号,空2行为提纲内容(为宋体4号),独立设页; 3、题目(楷体3号加黑)可分为1行或2行居中打印; 4、题目下空一行打印[摘要](楷体4号加黑),其内容(中文摘要200字左右)为宋体4号,每段开头空二格,标点符号占一格; 5、摘要内容下空一行打印[关键词] (楷体4号加黑),其内容为宋体不加黑4号: 6、[关键词]下空二行打印正文,正文每章标题以楷体3号加黑居中打印,“章”下空二行为“节”,以楷体4号加黑左起打印,“节”下空一行为“小节”,为楷体小4号加黑左起打印,换行打印毕业设计(论文)、毕业作业正文,正文用宋体小4号不加黑打印(英语用新罗马体12号); 7、版面上空5 cm,下空2 cm,左右空2 cm,装订线一侧(左侧)增加5 mm空白,单倍行距(英语用5倍行距),页数用小5号字居中标明。 8、正文段落层次划分标准: 一、(用于论文(设计)小标题) (一)(用于重要段落的划分) 1、(用于要点的排列) (1)(用于特征的排列) ①(用于分特征的排列) 9、对所引用的他人观点须做注释,清楚地注明作者、书籍名称或刊物、出版社、出版时间、页数等,引用其他参考资料也应注明资料来源。 10、注释用页脚注(即把注文放在加注处一页的下端);计量单位以国际单位制(SI)为基础;公式、图表应按顺序编号,并与正文对应: 11、图纸尺寸按国家标准,图面整洁、布局合理、线条粗细均匀、圆弧连接光滑、尺寸标注规范、文字注释用工程字书写,图表须按规定要求或工程要求绘制。图号或表格号按章顺序进行编号(表中应有标题,按规定对符号注明单位);对于公式书写应在文中另起一项: 12、参考文献统一用尾注,要按毕业设计(论文)、毕业作业中出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编号,将序号置于方括号内,[参考文献]用黑体4号,内容用宋体小4号打印; 13、参考文献的格式,可直接参照本专业中文核心期刊论文的参考文献的格式规范执行,参考格式为: (著作)作者:《书名》,XX出版社XXXX年第X版,第XX页。 (论文)作者:《论文题目》,《杂志名称》XXXX年第X期,第XX页。
论文题目:机化实验课堂教探究 摘要:本文机化实验三层递进式教模式进行探究针三层实验内容:基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验别设计问题引领互式、任务导向参与式、专题研讨探究式三种实验教模型该促进自主习、自主实验、自主创新能力培养提高综合素质 关键词:实验教;三层;设计 实验教作高等教育重要实践教环节培养综合素质创新能力重要教手段探索高校实验教模式与培养自主习、自主实验、自主创新(三自主)能力高校实验教重要研究课题[1-2]机化实验化、化工及其近化类专业必修门基础课近浙江工业基础化实验基础化实验家精品课程建设程机化实验课程内容重新进行规划设计构建实验内容三层即:基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验;教同内容采用同形三层递进式教特色充体现教师主导、主体教理念;培养三自主能力面取显著效充发挥作家级实验教示范建设单位示范辐射作用 、机化实验三层递进式实验教模式设计思路 机化实验设间数高校、二级根据同习阶段(低级)知识能力结构要求课题组机化实验内容划基础规范性实验、综合设计性实验、研究探索性实验三层循序渐进培养自主习、自主实验、自主创新能力提高综合素质三层递进式实验教设计思路图1所示: 第层基础规范性实验机化实验基本原理、基本操作技能基础培养实事求、严谨科态度良科研素养及良实验室工作习惯关键第二层综合设计性实验训练、巩固基本操作重要环节提高自主习能力、自主实验能力程;第三层研究探索性实验拓展思路、提高科研素质、培育创新意识、锻炼创新能力程 二、三层递进式实验教模式层设计 课题组培养三自主能力目标围绕机化实验三层内容探索设计三种教基础规范性实验采用问题引领互式教意调思维侧重培养规范实验操作技能、自主习能力;综合设计性实验采用任务导向参与式教激发习积极性培养自主习、自主实验能力;研究探索性实验采用专题研讨探究式教科研问题导向培养自主探索、自主创新能力