化工数学模型与方法

课程编码：180210081700P1009H 英文名称：Modeling Methods in Chemical Engineering 课时：50 学分：2.50 课程属性：学科核心课 主讲教师：李春山等

本课程为化学工程专业研究生的专业核心课。本课程介绍化学工程学中常用的数学模型和建模方法，结合化学工程中典型问题，讲述物理模型、数学模型、数值求解等主要步骤涉及的概念、原则和方法，提供可参考的建模示例，使学生清楚地掌握基本概念和数学工具，灵活地运用模型方法解决化学工程的具体问题。

传递过程原理、高等工程数学

第一章 数学模型基础 3学时 李春山
第1节 数学模型的类型；数学建模的原则和方法；模型类型的选择
第2节 化工模型及其实例
第二章 数学模型的化学和化工基础 6学时 李春山
第1节 量纲齐次性；
第2节 物料平衡；动量守衡；热量平衡；
第3节 热力学和相平衡；
第4节 化学反应计量学和动力学
第三章 初等经验模型 3学时 王二强
第1节 量纲分析
第2节 线性和非线性回归；
第3节 神经网络模型
第四章 离散（集中参数）模型 12学时 王二强
第1节 单级模型-闪蒸和蒸发
第2节 多级模型-精馏
第3节 动态集中参数模型-反应器
第4节 非线性分析
第五章 微分方程（分布参数）模型 6学时 王二强
第1节 微分方程推导；定解条件；解析解；
第2节 数值解
第六章 随机数学模型 3学时 李春山
第1节 随机变量序列；Markov过程；
第2节 随机动态过程；时间序列模型
第七章 数学模型化方法 3学时 王二强
第1节 多态体系的极值判据；简单模型的机理修正；定性指标定量化
第八章 最优化模型 6学时 王二强
第1节 传统优化和智能优化算法
第九章 化工与人工智能 6学时 王二强
第1节 人工智能算法在化工中的应用
第十章 考试 2学时 王二强
第1节 考试

李春山，研究员、博士生导师、杰青。2002和2006年先后在青岛科技大学和中科院过程工程研究所获硕士和博士学位，随后赴德国国家材料学院（BAM）、日本名古屋大学做博士后研究（JSPS研究员）。现任离子液体清洁过程北京市重点实验室副主任、中国化工学会离子液体专业委员会秘书长。主要从事为化石能源催化转化、过程系统节能等研究，发展了甲基丙烯酸甲酯（MMA）等技术。相关研究成果在化工主流期刊等共发表SCI 论文100余篇，申请发明专利40余件。任中国化学工程学报(英文版)青年编委、过程工程学报编委等。承担科技部变革性重大专项、国家基金委杰出青年基金、企业合作项目等。曾获北京市科技新星、发展中国家科学院青年通讯院士(TWAS Young Affiliates)、中国化工学会侯德榜化工科技青年奖/创新奖、泰山产业领军人才、中国科学院青年科学家国际合作奖等。王二强，男，1976年生，河南省焦作市人，工学博士，副教授，硕士生导师。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。