化工计算机仿真实习
一台简单设备,如何操作方可 准确无误 ?
你拿什么 理念 ,去直面复杂的 化工生产线 ?
理解智慧与拥有智慧
? 哲学书籍可以喂养出教授,
? 对生活的思考方可造就哲学家
智慧
&
化工
? 随着智慧的增长,知识将减少:因为知识的
细节消失在原理之中。在生活的每一个业余
爱好中,你可以临时学到那些重要的知识细
节;但养成习惯去积极地利用透彻理解的原
理才算最终拥有了的智慧――怀海特
?知识是灵魂的粮食——柏拉图
–知识是智慧的基础,智慧是知识的升华。
?化工智慧是自己的化工思想
–理解快速(别人的思想、已有成果、工艺设备)
–有主见(遇见问题)
? 了解森林可以通过一个图片,真正认识森
林则需要熟悉至少部分树木;
? 了解全局可避免迷失方向,深入理解方可解
决问题(体现专家本色)
好学生如何成为化工专家?
? 知识体系的转型
– 理性知识和实践知识
– 陈述性知识和程序性知识
– 显性知识和非显性知识
? 知识的开端永远必须来自感官。所以,智慧
的开端当然不仅在于学习事物的名目,而在
于真正知觉事物本身!
——夸美纽斯《大教学论》
陈述性知识 & 程序性知识
?陈述性知识是用于回答世界“是什么”问题
?程序性知识是用于回答“怎么做”问题
– 一是表现为 “技术性知识 ”,如操作步骤、技术规程等
– 二是表现为 “实践的知识 ”,这种知识是内隐的、个人
化的知识,它不能以文字的方式直接由一个人传递给
另一个人,它只能通过学习者亲 身的参与、行动或实
践,才能逐渐被意会或被体验到。
?程序性知识的提出,提升了知识教育的实践意蕴。
显性知识& 默认知识
?显性知识主要 是指那些能够通过语言、文字、
符号、法则、逻辑、公式等形式表达出来的,
并且获得了一定的社会性、公共性、合法性的知
识。可以在个人间以一种系统的方法传达的更加
正式和规范的知识。如通过文件、形象以及其他
精确的沟通过程而传达。
?默认知识是存在于个体中的私人的、有特殊背景
的知识。默认知识依赖于体验、直觉和洞察力。
?显性知识好比是浮出水面的冰山之角,而大量的
默认知识则是潜藏在水面之下的冰体。
好学生正在成为化工专家……
?化工基础:What is Chemical Engineering?
?三传一反,其他课程:
–Whydoes CE work in such way?
?化工设计:How to build a CE factory?
?实习:How to meet a CE factory?
– How to operate & control the equipments?
?实践:When & where to operate which one?
学习内容与考核
? 单元实习
–离心泵/换热器(选一)/吸收/精馏
–/加热炉/压缩机/间歇反应/连续反应
–锅炉-65t/h –完整的简单工艺过程
–合成氨转化工段–复杂工艺过程的一部分
? 实习报告菜单
–必修四单元90%;五单元95%;六单元100%
–六单元以上(选六)100
–两工艺(一简单一复杂)
? 理论讲解-操作方法学习(软件)-实习
? 成绩考核
–单元实习操作分数(>95)及报告(100-800字) --50%
–工艺实习报告:解读工艺过程与生产线的体会;--15%
–讨论与讲评–交流操作要点的领悟,互相打分15%
–总结报告:过程动态与控制的理念感悟;--20%
单元实习
? 面对化工系统进行操作之其然与其所以然
–其然:开车,扰动的应对
–其所以然:动态问题的数学模型涉及时间变量都较复
杂,理解一些过程的控制方略
–课程学习目的在于培养专业技术人员面对实际问题所具
备的理念,不要局限于具体单元操作方法,更不是学习
软件使用方法
? 理解以前未曾意识到的操作注意事项
–开车操作方法的理解领悟
–化工原理知识的理解深化
–课堂交流
? 为什么本单元要选择这种操作方法和程序?
–考虑对某些步骤的简化或调整,与规定方法比较起来有
什么优劣?
–设备运行有什么潜在的危险或事故?
–每个操作步骤(启动,调节参数,稳定控制)为什么要
这样,其目的是什么,可否省略或使用其他替代操作?
–控制联锁:面对整体动态问题的无奈之举
单元实习报告
?子曰:「学而不思则罔,思而不学则殆。」
–蜘蛛抽丝:大脑凭空想象,没有依据;
–蚂蚁采集:简单资料搜集
–蜜蜂采蜜:花粉消化加工,酿造蜜浆
? 不知何故,我们往往忽视了我们个人知识
的难以置信的深层次的根源。作为个体,
我们并不只是知识的储藏者。个人知识确
实包括一定量的信息和数据。然而,我个
人的 知识体系中也包含着大量的对自己来
说独一无二的体验和回忆 。我们可以把自
己的个人知识看成一张认识的 ‘网 ’,许多 想
法、感觉、概念、思想和信仰 都在这里交
织在一起 ”。
——[美] 维娜艾莉
直面操作规程
?树立规则意识
– We should operate in such a way
?理解规则意义
– Why do we operate in such a way
?你是一个制定规则的人
– He/she should operate in such a
way,because---
好奇& 质疑& 探索
? 一个人的想象总应当越过他的能力,不然
为什么总有天堂?
罗伯特 ·布朗宁
? 一个总是能提出为什么的人,是一个活着
的人;而一个不再提出为什么的人,是一
个活着的死人。
? 不要以为学习只是在学校才能做的事,它
应该陪伴你的一生。学习力是人的生命力
之根。
交流
&
总结报告
?印象至深的一两点体会
–剑招-剑义;花粉-蜂蜜
– ppt形式:格言、诗歌、图片
?课堂交流—18周
– /每人不得超过5分钟
?ppt汇总,依次登场
–你为每个人打分
?去除8个最高分和8个最低分平均
?10分制:基本分3分,取整数
?打分名册签名:满分和低分(<6)均不超
过10人
?打分评介5%
?总结报告:自己的、集体的
稳态& 动态
?设计问题与操作问题
?局部与整体
?调节与控制
–洗澡-传热与流动
–吹泡泡-填料吸收
?规则意识
填料吸收塔内,如果气液流速变化……
?流体力学状况(流速)
–流速传质对传质影响
–气液比
–载点与液泛点
控制&自动控制
仿真:将过程系统转化为被关注变量(如温度、压力、流量、液位或组成)
对时间的行为数据源。
数学模型是依据过程系统数据源由人工建立的数学描述,以能够产生与
过程系统相似的行为数据。数学描述常用代数方程法,微分方程法或状
态方程法等。
仿真机是以现代高速电子计算机、网络设备、多媒体设备为基础,由
人工建造的模拟实际操作控制或现场装置环境的机器,同时也是数学模
型软件实时运行的硬件环境。
?生产过程
–设计调试生产线
–检测过程参量变化,依据动态规律调节控制
?仿真实习
–依据动态规律模拟过程参量变化情况,编写仿
真软件
–利用仿真软件,实习化工装置生产线,理解领
会过程动态规律
?开车停车
?过程调节
今天你了解到什么?
?本课程将主要学习“ 程序性知识 ”,或“ 非显
性知识 ”,与基础课程有所区别
?课程的学习内容和考核方式
?三个基本概念
–过程动态
–过程控制
–过程仿真