环境工程数学模型与Matlab应用

课程编码：180084085701M3003H 英文名称：Mathematical Models of Environmental Engineering and Matlab Application 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：钱智

课程较系统地阐述环境问题中的数学和建模方法，并结合Matlab软件，讲述Matlab向量化语言在环境工程数学模型中的应用。通过课程的学习，提高学生的数学建模、Matlab应用以及结合二者解决环境工程问题的能力。

高等数学、大学计算机高等数学、大学计算机

第一章 环境数学模型及Matlab计算概述 4学时 钱智
第1节 环境数学模型概述
第2节 Matlab在工程中的应用
第二章 Matlab向量语言基础及程序设计 4学时 钱智
第1节 数据类型
第2节 数据存取
第3节 程序结构
第4节 .M文件
第5节 向量化编程
第三章 环境工程守恒机理模型及matlab参数估计 4学时 钱智
第1节 守恒定律
第2节 机理微分建模
第3节 集中参数模型和分布参数模型
第4节 基于Matlab的模型参数估计
第四章 环境工程常用数据分析方法及Matlab实现 4学时 钱智
第1节 插值与拟合
第2节 环境统计模型
第3节 Matlab符号变量及微分方程求解
第4节 Matlab数据分析制图
第五章 环境工程集中参数模型 4学时 钱智
第1节 水处理过程中的全混流反应器模型(CSTR)
第2节 湖泊/水库水质模型及河流/河口水质模型
第3节 生态系统能量和物质循环模型
第4节 模型数值求解及Matlab模拟
第六章 污染物在环境介质中的运动特征与环境质量基本模型 7学时 钱智
第1节 连续介质中污染物的运动特征的数学表达
第2节 环境基本质量模型的解析解
第3节 污染物迁移转化一维二维三维模型
第4节 Matlab偏微分方程求解及过程模拟
第七章 环境污染控制规划模型 4学时 钱智
第1节 系统线性规划
第2节 系统非线性规划
第3节 系统多目标优化
第八章 环境工程问题数学模型综合应用 2学时 钱智
第1节 水处理过程模型：水质模型、反应器模型等
第2节 大气污染控制：大气扩散模型、空气质量模型等
第3节 污染场地修复：污染物运移与降解模型等
第九章 课程综合复习及课程作业分组汇报讨论及指导 5学时 钱智
第1节 课程作业同学分组汇报、讨论及指导
第2节 课程综合复习、习题讲解和答疑
第十章 课程考试 2学时 钱智
第1节 课程考试

钱智，中国科学院大学资源与环境学院副教授，中国化工学会化工过程强化专委会青年委员，卡耐基梅隆大学(CMU)工学院访问学者。研究方向：工业废气控制技术、超重力传质过程强化及新型气液反应器开发。主要工作：完成超重力选择性脱硫技术的开发及工业化应用，提出超重力-高级氧化技术，发现高速液膜更新条件下反应路径具有选择性的现象。在ES&T,Chemical Engineering Journal, Chemical Engineering Science等期刊上发表SCI文章40余篇。