نام كتاب: برنامه‌نویسی برای مهندسان شیمی با استفاده از  C، C++ و MATLAB

ناشر: انتشارات انديشه‌سرا (با ﻣﺴﺅوليت بهزاد پاكروح)

http://www.andishehsara.org/

مؤلف: رائول ریموند

مترجمین: مهندس محمد مفیدفر

مهندس پرویز رشیدی

 

پيشگفتار

كتابي كه اينك در اختيار شما دانشجويان عزيز قرار مي‌گيرد، ترجمه كتاب:

Programming for Chemical Engineers Using C, C++ and MATLAB – Raul Raymond A. Kapuno,Jr.

است.

امروزه استفاده از برنامه‌نويسي در رشته مهندسي شيمي از اهميت و جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. در طول سال‌هاي اخير با توجه به رشد روز افزون استفاده از روش‌هاي حل عددي، استفاده از زبان برنامه‌نويسي براي حل معادلات از اهميت ويژه‌اي برخوردار شده است. متأسفانه تا كنون كتاب برنامه‌نويسي مناسبي منطبق با سرفصل‌هاي دروس برنامه نويسي مهندسي شيمي، كاربرد رياضيات در مهندسي شيمي و كارگاه نرم‌افزار ارائه نشده است.

اين كتاب مفاهيم زبان C ، C++ و MATLAB را با ارائه مثال‌هاي ساده و قابل فهمی از مهندسي شيمي به شما آموزش مي‌دهد. يكي از نكات كليدي اين كتاب آموزش C++ و MATLAB در كنار يادگيري زبان برنامه‌نويسي C است. پس از بررسي ساختارهاي زبان C، كاربردهاي عمده زبان C در طراحي و برنامه‌نويسي مهندسي شيمي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. با يادگيري زبان C در فصل‌هاي بعدي يادگيري زبان C++ و MATLAB با سرعت بيشتري امكان‌پذير خواهد شد. مثال‌ها و تمرينات برنامه‌نويسي در C با استفاده از زبان‌هاي برنا‌مه‌نويسي ديگر تكرار شده است. اين فرآيند نه تنها به مرور مجدد زبان برنامه‌نويسي C بلكه به يادگيري سريع و در عين حال آشنايي با قالب‌بندي و استانداردهاي تغييرات صورت گرفته هر زبان نیز كمك شاياني مي‌كند.

نظر به تجربه مترجمين در تدريس اين دروس و با توجه به اين كه اين كتاب به عنوان يكي از كتب اصلي در زمينه برنامه‌نويسي مهندسي شيمي دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالي داخل و خارج كشور مي‌باشد، اميد است اين قدم كوچك در بالا بردن سطح علمي دانشجويان این رشته مفيد واقع گردد.

 

فهرست مطالب

فصل اول: مروري بر برنامه‌نويسي به زبان C

تعريف ثوابت و متغيرها

تعريف ثوابت

تعريف متغير‌ها

دستورات اصلي ورودي و خروجي

دستورات خروجي

دستورات ورودي

عملگرها

عملگرهاي محاسباتي

عملگرهاي انتسابي

عملگرهاي رابطه‌اي

عملگرهاي منطقي

دستورات شرطي

دستور  if-else

دستور if-else if  تودرتو

دستور شرطي switch/case

دستورات حلقه (تکرار)

دستور حلقه for

دستور حلقه while

دستور حلقه do-while

آرايه‌ها

تعريف تابع

تمرينات

فصل دوم: محاسبات عددی

حل دستگاه معادلات خطی

جبر ماتریسی

قاعده کرامر و دترمینان‌ها

روش گاوس - جردن

روش‌های عددی

روش گاوس – سایدل / ژاکوب

آنالیز رگراسیون

رگراسیون خطی

رگراسیون خطی برای روابط غیر خطی

رگراسیون چند‌جمله‌ای

ارزیابی از طریق یک تحلیل آماری

ضریب همبستگی و ضریب تعیین

خطای معیار برآورد

آزمون‌های معنی‌دار

آنالیز درون‌يابي

درون‌يابي خطی

درون‌يابي چندجمله‌ای لاگرانژی

برنامه‌ریزی خطی

روش سیمپلکس

تمرینات

فصل سوم: خواص فيزيكي (پيش‌بيني و تقريب)

تعادل فازي

سيستم دوجزئی

معادله آنتوان

سیستم تعادلی تولوئن – بنزن

داده‌های بخار اشباع

فشار اشباع

دانسیته (ρ) و حجم ویژه (ν)

آنتالپی ویژه

آنتروپی ویژه

رابطه دما – فشار بخار اشباع

رطوبت

رطوبت نسبی

رطوبت مطلق

نقطه شبنم

قاعده دورینگ (صعود نقطه جوش)

سیستم هیدروکسید سدیم – آب

آنتالپی – غلظت

سیستم آب – هیدروکسید سدیم

ضریب اصطکاک

رابطه عدد رینولدز / ضریب اصطکاک

تمرینات

فصل چهارم: برنامه‌های کاربردی با استفاده از زبان C

موازنه جرم

راکتورهای چندگانه

میعان

موازنه انرژی

تبخیرکننده‌های چندمرحله‌ای

جریان سیال

تعیین افت فشار

محاسبات قطر لوله

انتقال جرم و حرارت

تعیین دما در رسانای دوبعدی

تبخیر

تقطیر

بهینه سازی

طراحی فرآیند

عمليات واحد

تمرينات

فصل پنجم: مروری بر C++

دستورات C و C++

دستورات اصلي ورودي و خروجي

عبارات شرطي

دستورات تکرار

آرايه‌ها

توابع

برنامه ‌نويسي شيء‌گرا (OOP) در C++

کلاس

مروری بر برنامه ستون تقطير

تمرينات

فصل ششم: مقدمه‌ای بر MATLAB

محيط MATLAB

ميز كار MATLAB

پنجره دستورات

پنجره سابقه دستورات

ويرايشگر / ديباگر

فضاي كار

پنجره دايركتوري جاري

ويرايشگر آرايه

پنجره help

ايجاد M-File‌ها

اعلان نام متغيرها و ثوابت

دستورات ورودي و خروجي پايه

دستورات خروجي

دستورات ورودي

عملگرها

عملگرهاي رياضي و انتساب

عملگرهاي رابطه‌اي

عملگرهاي منطقي

دستورات شرطي

دستور if-else

دستور if-else if  تودرتو

دستور شرطي switch/case

دستورات حلقه (تکرار)

دستور حلقه for

دستور حلقهwhile

مقادیر عددی، برداری و ماتريس‌ها

مقداردهي اوليه

كار با آرايه‌ها

عمليات رياضي

ايجاد توابع

رسم

رسم دوبعدي پايه

توابع كار با محورها

عناوين و برچسب‌ها

اضافه نمودن خطوط به گراف

تعيين سبك خط و ضخامت آن

رسم سه‌ بعدي

تمرينات

فصل هفتم: توابع MATLAB‌ براي محاسبات عددي

روش ماتريسي براي معادلات خطي

تابع inv()

تقسيم چپ ماتريسي (\)

رگراسيون و برازش منحني

تابع polyfit()

تابع polyval()

ضريب تعيين و خطاي انحراف از معيار

ريشه‌يابي

تابع roots()

تابع fzero()

درون‌يابي

درون‌يابي يك بعدي

درون‌يابي دوبعدي

انتگرال‌گيري عددي

انتگرال‌گيري ذوزنقه‌اي

انتگرال‌گيري مستطيلي

معادلات ديفرانسيل معمولي(ODE)

توابع ode45() و ode23()

تمرينات

فصل هشتم: برنامه‌های كاربردي با استفاده از MATLAB

تقريب خواص فيزيكي

رابطه دما – فشار بخار اشباع

منحني تعادلي سيستم‌هاي دو جزئي

رابطه غلظت – آنتالپي براي سيستم سولفات منيزيم

نمودار فازي سيستم سولفات منيزيم

نمونه مسائل مهندسي شيمي

معادلات حالت درجه 3

ضريب تراكم‌پذيري

تقطير ديفرانسيلي ساده

رسانايي دو بعدي

راكتورها

واكنش‌هاي سري

تبلور

تمرينات

فصل نهم: کار با MATLAB با استفاده از C

مقدمه‌هایی بر MEX فایل‌ها

اجزای MEX فایل‌ها

کامپایلر‌های C پشتیبانی شونده توسط MATLAB

کار با مقادیر (اعداد)

یک مقدار ورودی و یک خروجی

دو مقدار ورودی و یک خروجی

کار با بردارها

یک بردار ورودی و یک خروجی

کار با ماتریس‌ها

چند ماتریس ورودی و یک خروجی

بازبینی مسائل تبخیر قبلی

مسأله تبخیر تک عاملی

مسأله تبخیر سه عاملی

مقدمه‌ای بر اینجین (موتور) MATLAB

اجزای اینجین (موتور) MATLAB

مثال‌های از رسم

کامپایل برنامه‌های اینجین (موتور)

مسأله تقطیر اصلاح شده

تمرینات

پيوست الف: توابع و دستورات C/C++

پيوست ب: جدول توزیع t

پيوست ج: ضرايب معادله آنتوان

 

+ نوشته شده در جمعه شانزدهم دی 1390ساعت 9:18 توسط معرفی کتاب |