定 價:66 元
叢書名: 工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃教材
- 作者:陳晉南,彭炯 著
- 出版時間:2015/4/1
- ISBN:9787568205047
- 出 版 社:北京理工大學出版社
- 中圖法分類:TQ011
- 頁碼:445
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16K
《高等化工數(shù)學(第2版)》為化學工程與技術專業(yè)的工科研究生編寫。在第一版的基礎上,本書是根據(jù)化工發(fā)展的需要和幾年的教學實踐情況而修訂,調(diào)整了部分內(nèi)容和章節(jié),增加了部分內(nèi)容,以適應當前的需要。內(nèi)容包括:緒論、常微分方程、復變函數(shù)概述、矢量分析與場論、積分變換、偏微分方程與特殊函數(shù)、偏微分方程的近似法。每章含有大量例題,均附有一定數(shù)量的練習題和答案,以及參考文獻,供讀者練習和參考。
本書的編寫參考了美國一流大學工科研究生應用數(shù)學的教課書和國內(nèi)教材,保留了前一版內(nèi)容豐富,結(jié)構嚴謹,具有一定的理論深度,且概念清楚易懂,便于自學的特點。
本書也可作為工科院校本科“工程數(shù)學”課程有關部分的教學參考書。亦可供化工、環(huán)境和生物工程等有關專業(yè)的科研和工程技術人員參考。
第1章緒論
1.1現(xiàn)代化工發(fā)展的趨勢
1.2化工問題的數(shù)學描述
1.3化工問題的數(shù)學模型方法
1.3.1化工數(shù)學物理模型法的具體工程實例
1.3.2數(shù)學物理模型的用途
1.3.3數(shù)學物理模型的分類
1.3.4機理模型化方法的原則步驟
1.4本書的內(nèi)容架構
參考文獻
第2章常微分方程
2.1變量可分離的微分方程
2.1.1微分方程的基本概念
2.1.2微分方程的分離變量法
2.2一階線性微分方程
2.2.1齊次一階線性微分方程
2.2.2非齊次一階線性微分方程
2.3高階微分方程
2.3.1線性微分方程解的結(jié)構
2.3.2齊次常系數(shù)線性微分方程的余函數(shù)
2.3.3非齊次常系數(shù)線性微分方程的特解
2.3.4特殊類型變系數(shù)高階微分方程
2.4線性微分方程組
2.4.1一階線性微分方程組
2.4.2高階常系數(shù)線性微分方程組
2.5微分方程的級數(shù)解
2.5.1泰勒級數(shù)
2.5.2傅里葉級數(shù)
參考文獻
第3章復變函數(shù)概述
3.1復數(shù)及其代數(shù)運算
3.1.1復數(shù)的表示法
3.1.2復數(shù)的運算
3.2復變函數(shù)
3.2.1復變函數(shù)的基本概念
3.2.2基本**函數(shù)
3.2.3復變函數(shù)的導數(shù)
3.3解析函數(shù)和調(diào)和函數(shù)
3.3.1解析函數(shù)的基本概念
3.3.2調(diào)和函數(shù)
3.4解析函數(shù)的積分
3.4.1復變函數(shù)的積分
3.4.2柯西積分定理
3.5解析函數(shù)的級數(shù)
3.5.1解析函數(shù)的泰勒級數(shù)
3.5.2羅朗級數(shù)與孤立奇點
3.6留數(shù)理論及其應用
3.6.1留數(shù)的定義和計算
3.6.2計算極點的留數(shù)
3.6.3應用留數(shù)定理計算實變函數(shù)的積分
參考文獻
第4章矢量分析與場論
4.1矢量函數(shù)
4.1.1矢量函數(shù)的基本概念
4.1.2矢量函數(shù)的導數(shù)和積分
4.2二階張量
4.2.1張量的概念
4.2.2張量的代數(shù)運算
4.3場論概述
4.3.1數(shù)量場
4.3.2矢量場
4.3.3矢量場的梯度與張量場的散度
4.3.4在正交曲線坐標系中物理量的梯度、散度和旋度的表達
4.4場論在化學工程中的應用
4.4.1描述流體運動的兩種方法
4.4.2物理量的質(zhì)點導數(shù)
4.4.3三種重要的矢量場
4.4.4化工系統(tǒng)中數(shù)理模型的建立
4.4.5在化學工程中場論的應用
參考文獻
第5章積分變換
5.1積分變換的基本概念
5.2傅里葉變換
5.2.1傅里葉積分
5.2.2傅里葉變換的定義和δ函數(shù)
5.2.3傅里葉變換的性質(zhì)和定理
5.2.4多維傅里葉變換
5.3拉普拉斯變換
5.3.1拉普拉斯變換的定義和性質(zhì)
5.3.2拉普拉斯逆變換
5.3.3拉普拉斯變換的應用
參考文獻
第6章偏微分方程與特殊函數(shù)
6.1偏微分方程的基本概念和分類
6.1.1典型二階線性偏微分方程
6.1.2偏微分方程的定解條件和定解問題
6.2典型偏微分方程的建立
6.2.1波動方程
6.2.2榆運方程
6.2.3穩(wěn)態(tài)方程
6.3偏微分方程的分離變量法
6.3.1斯圖姆一劉維爾型方程及其本征值問題
6.3.2用傅里葉級數(shù)展開分離變量
6.3.3齊次偏微分方程的分離變量法
6.4非齊次泛定方程
6.4.1本征函數(shù)法
6.4.2非齊次邊界條件的處理
6.5球坐標系中的分離變量法
6.5.1勒讓德方程的引出
6.5.2勒讓德方程的解
6.5.3勒讓德多項式和傅里葉一勒讓德級數(shù)
6.5.4關聯(lián)勒讓德函數(shù)
6.5.5勒讓德函數(shù)的應用舉例
6.6柱坐標系中的分離變量法
6.6.1貝塞爾方程的引出
6.6.2柱貝塞爾方程的解
6.6.3柱貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)
6.6.4柱貝塞爾方程及其解的形式
6.6.5柱坐標系偏微分方程解的形式
6.6.6球貝塞爾方程
6.6.7貝塞爾方程的應用舉例
6.7沖量定理法和格林函數(shù)法
6.7.1δ函數(shù)
6.7.2沖量定理及其應用
6.7.3穩(wěn)態(tài)問題的格林函數(shù)法
6.7.4非穩(wěn)態(tài)問題的格林函數(shù)法
6.8無界空間的定解問題
6.8.1齊次波動方程的行波法
6.8.2分離變量的傅里葉積分法
6.8.3用點源法求無界空間的格林函數(shù)
參考文獻
第7章偏微分方程的近似法
7.1變分法及其應用
7.1.1變分的基本問題和泛函的變分
7.1.2泛函的基本概念
7.1.3泛函的極值和歐拉方程
7.1.4泛函的條件極值
7.1.5變分問題的瑞利一里茨直接法
7.1.6變分法在工程中的應用
7.2數(shù)值計算的基本概述
7.2.1數(shù)值計算的基本方法
7.2.2伽遼金方法
7.3偏微分方程的有限差分法
7.3.1有限差分及其基本差分格式
7.3.2偏微分方程的基本差分格式
7.3.3差分方程的穩(wěn)定性
7.4有限單元法概述
7.4.1有限單元法的基本知識
7.4.2不可壓縮流體N-S方程的有限元解
7.5數(shù)值計算的商業(yè)軟件及其應用
7.5.1軟件的相關概念
7.5.2常用商業(yè)軟件簡介
7.5.3聚合物流動模擬軟件Polyflow的應用
參考文獻
附錄一拉普拉斯變換表
附錄二練習題答案
附錄三索引
。2)線性、非線性
從數(shù)學物理模型方程的結(jié)構來區(qū)分模型的性質(zhì)。方程中若含有未知函數(shù)或?qū)?shù)的冪以及未知函數(shù)及其導數(shù)的乘積等非線性項,則該模型稱為非線性的。非線性問題一般沒有解析解,比線性問題求解難得多,需要用數(shù)值方法求解,F(xiàn)代化工問題大多都是非線性的。
。3)隨機性、確定性
從數(shù)學物理模型方程變量的性質(zhì)區(qū)分模型的性質(zhì)。隨機性數(shù)學模型包含隨機變量,對于一個確定的量,其輸出呈概率分布,即其輸出不是一個確定的量。如雷諾數(shù)很大的湍流,流動錯綜復雜,其運動規(guī)律只能用統(tǒng)計的規(guī)律來描述。反之,不用隨機變量表示的模型具有確定性。
(4)連續(xù)性、離散性
從數(shù)學模型方程描述系統(tǒng)狀態(tài)的方法區(qū)分模型的性質(zhì)。數(shù)學物理模型因變量隨自變量連續(xù)變化的微分方程是連續(xù)性模型;描述因變量在有限個節(jié)點的函數(shù)差分方程是離散型模型。
。5)集中參數(shù)、分布參數(shù)
從數(shù)學模型方程描述系統(tǒng)狀態(tài)的參數(shù)類型區(qū)分模型的性質(zhì)。偏微分方程的因變量不隨空間坐標變化的是集中參數(shù)模型;偏微分方程的因變量隨時間和空間變化的是分布參數(shù)模型。
1.3.4機理模型化方法的原則步驟