计算机工程论文范文

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第一篇：计算机工程论文范文

计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用

【摘 要】计算机工程网络技术的成熟促进了电子信息工程的网络化、社会化发展。因此为了充分发挥电子信息工程与计算机工程网络技术的作用，本文阐述了计算机工程网络技术与电子信息工程的涵义及其应用作用，对计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用进行了探讨分析。

【关键词】计算机工程网络技术;电子信息工程;应用;作用

1计算机工程网络技术与电子信息工程的涵义

1.1计算机工程网络技术的涵义。计算机工程网络技术是把计算机与通信技术有效结合的一种现代技术，它可以遵守预先制定的网络协议，把独立及分散的计算机进行有效连接，进一步为资源的传递与共享提供平台，并且计算机工程网络技术需要有硬件、软件及相应的网络连接作为基础。

1.2电子信息工程的涵义。电子信息工程是基于计算机工程网络技术与多种信息技术的基础上建立起来的综合信息系统，其结构主要涵盖了信息采集、信息处理、设备维修、系统建设等。电子信息学科的知识体系结构由四个领域组成：电路与电子知识领域（由电路原理、电子电路基础、数字逻辑系统设计、微电子与系统和通信电子电路等模块组成）。电子信息学科是当今世界上发展最快的学科之一，它属于技术科学范畴。电子信息学科是应用电子学和信息技术科学的知识、技术进行设计、制造和使用电子与信息产品的学科。它包括众多的子学科：电子科学和技术、电子信息工程、通讯工程、微波工程。电磁学知识领域（由电磁场与电磁波和微波等模块组成）。信息处理知识领域（由信号与系统、自动控制原理、随机信号分析和数字信号处理等模块组成）。其特征主要体现在三个方面：第一、覆盖范围广泛。此项技术一方面涵盖着多种技术与内容，另一个方面还被应用到人们的生活以及生产各个领域中。第二、通信快捷。电子信息工程的通信是经由无线电磁波以及光纤进行信息的传递，就两种信息传播渠道而言，本身就具有着传播速度快、传播信息量大等特點。第三、精准性。电子信息工程是通过完善的命令来对信息进行处理，有效降低了错误的发生率，满足了人们对信息处理、应用的客观需求。电子信息工程技术通过电子信息系统处理信息时，能够同时设置检查命令，实现在处理信息过程中随时对处理结果进行检查监控，时时检查时时更新，确保信息处理的高效性。

2计算机工程网络技术在电子信息工程中应用的主要作用

计算机工程网络技术在电子信息工程中应用的作用主要表现为：（1）提升电子信息工程系统的传输及应用性能。目前已经进入到大数据时代，人们对于信息的依赖与信息产生的速度都有了极大提升。计算机的网络技术可以有效而快速地获取人们发布在网上的信息，并对这些信息进行迅速的传递、反馈与处理，使这些信息可以获得多种形式的应用。把计算机工程网络技术应用在电子信息的工程信息传递系统中，不但能够有效缩短信息处理的时间，还可以使电子信息工程系统拥有更多元化的信息获取渠道，对于有效提高电子信息工程的参考信息量、增大信息的利用率及影响范围意义重大。另外，计算机网络的特点是针对信息可以做定向而快速的传递，把计算机信息技术应用到电子信息的工程系统中，可以使信息工程系统中的信息更加准确、及时而快速。（2）提升电子信息工程的安全性。电子信息工程中计算机工程网络技术的应用会提升其受安全威胁的概率，使其相关数据与信息可能被盗取、破坏及篡改的机率增大。在这种情况下，可以运用相应的网络防技术增大电子信息工程系统的防御危险能力，提升其相关安全性。如：防火墙及防入侵技术等。工作人员要对计算机的网络安全性危险因素进行全面分析，如针对传输的线路及计算机新的系统安全漏洞等，采取设置防火墙与保护网等方式进行防护，有意识地把安全威胁因素进行有效隔离。

3计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用分析

3.1计算机工程网络技术在信息传递中的应用分析。信息技术的发展，提高了电子信息工程水平，并且在生产、生活中，每天都会产生海量数据，人们需要对此类信息进行处理，以满足交流、传递的目的。计算机工程网络技术在信息传递方面具有重要的意义，提高信息传递的可靠性与安全性。计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用促进了社会发展，提高生活和生产质量，让信息的传输变得更加迅速、便捷、高效。在当前的电子信息工程中，最常见的计算机工程网络技术就是广域网技术，广域网能够将企业、城市通信网络连接起来，其用户量呈现出直线上升的趋势，在广域网中，通信是通过微波、光缆、同轴电缆实现，以光纤为例，其带宽较高，可以抵御外部干扰，信息传输更加保真，噪声小，能够应用在远距离传输工作中。为此，需要根据电子信息工程的特点来构建广域网，设置卫星收发站，这种方式易于拆卸，可以应用在地形不佳的环境中，即便出现自然灾害，也能借助计算机工程网络技术来为用户提供应急通信，保障信息处理工作的顺利开展。

3.2计算机工程网络技术在电子信息设备开发中的应用分析。电子信息工程中各类新电子设备的研究与开发工作也需要应用计算机工程网络技术，要促进电子信息工程的社会化、网络化发展，离不开计算机工程网络技术的支持。对于电子信息工程工作人员而言，要对计算机工程网络技术的应用有全面的认识，把握好不同数字信号的运行机制，做到合理应用。

3.3计算机工程网络技术在资源共享中的应用分析。资源共享是电子信息工程的发展基础，要实现网络设备的有效信息传递，需要借助相应的协议，目前，网络设备中信息传递是借助应用层、网络层、接口层 TCP/IP 协议来实现，为了确保资源共享效率，需要对传统 TCP/IP 协议进行优化处理，构建汇聚性分层体系。此外在发展过程中，还需要借助模拟摄像机，从而提高信息搜集质量。

3.4计算机工程网络技术在电子信息工程安全中的应用。目前各领域技术的发展都离不开计算机工程网络技术，从安全角度来看，电子信息工程中还存在或多或少的安全漏洞，影响了社会经济的稳定发展，这种安全问题会受到诸多因素的影响，如信息系统本身的漏洞、传输线路的问题等，这给黑客的攻击留下了漏洞，一旦遭受攻击，不仅会损害用户利益，也会给系统造成不可估量的损失。为了解决这一问题，需要合理应用计算机工程网络技术，将安全隐患消除在萌芽外，如果出现问题，也可以借助防火墙来排除威胁，对工程进行全盘保护，处理好系统中的安全问题，设置防护网，保证系统运行的安全环境。此外，计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用扩大了电子信息的服务范围，并实现了远程操控。不仅提高了传输速度而且具有极高的传输质量，有效抵抗外界因素的干扰，降低噪音，更能适应远距离传输。

4结束语

综上所述，计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用能够使电子信息的工程系统传递多种有效信息，并且实现计算机网络的资源共享。并且计算机工程网络技术针对信息具有收集、处理与分析等多种功能，而具有多样性的网络保护技术，在应用过程中可以进一步提升电子信息工程的安全性，因此必须加强对计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用进行分析。

参考文献：

[1]徐新宇.计算机网络技术在电子信息工程中的应用[J].电子技术与软件工程.2018（02）

[2]贺德才.探析计算机网络技术在电子信息工程中的应用研究 [J].电子测试，2016（14）

[3]曾靖之.论计算机网络技术在电子信息工程中的实践应用[J].电脑知识与技术，2017（23）

[4]张鹏远.电子信息工程中的计算机网络技术[J].电子技术与软件工程.2018（03）

（作者身份證号码：130223198401180315）

作者：郝坤

第二篇：计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用

摘要：计算机工程网络技术能够促进电子信息工程发展，我国计算机工程网络技术近些年来取得了很大的发展，出现了许多新型的技术，并且在电子信息工程中有着较为广泛的应用，对电子信息工程升级与进步提供了很大的推动作用。本文对计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用进行了深入的研究与分析，对二者结合的情况进行阐述，并指出一些计算机工程网络技术的具体应用，旨在促进电子信息工程能够进一步的发展。

关键词：计算机工程网络技术;电子信息工程;应用;融合;发展

自从进入信息时代之后，计算机工程网络技术与其他产业进行融合已经成为了时代发展的必然趋势，计算机网络技术具有非常强大的优势，能够提高各行各业的生产力，在电子信息工程方面也不例外，能够提高电子信息工程的服务效率，加深电子信息工程的智能化、信息化。因此，计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用就有深远的重要的意义，需要促进二者之间的融合，发挥出各自技术的优势，从而促进我国电子信息领域快速发展。

1计算机工程网络技术与电子信息工程概述

1.1计算机工程网络技术概述

网络技术是现代信息技术中的核心技术，通过计算机工程网络技术与电子信息技术的结合，能够使电子信号与模拟信号之间实现互相转化，从而形成了当前的通讯。与此同时，电子信息工程通用对计算机工程网络技术的发展有所帮助，两者之间存在着紧密的联系，能够互相融合，共同促进各自领域的技术发展。从二者之间的关系来看，电子信息设备的发展能够带动计算机工程网络技术的升级与改进，同时，人们使用电子信息设备就需要使用计算机网络技术，这样可以提高人们对计算机网络技术的应用程度和熟练程度，二者之间相互作用的关系[1]。

1.2电子信息工程概述

电子信息工程是实现现代通讯的桥梁，发挥着纽带的作用。电子信息工程包括信息系统的建立、对信息的处理等，在现代科学技术高速发展的背景下，电子信息所应用的领域愈加广泛，在很大程度上改变了人们的生活。电子信息工程具有许多的功能和内容，是我国社会经济发展中强有力的推手。但是，科学技术是处于不断向前发展的，电子信息工程想要发挥更大的作用、实现更长远的发展，就要与多种技术进行融合，尤其是计算机工程网络技术，能够极大的推动电子信息工程的发展，帮助电子信息工程创新电子产品，实现电子产品的升级与换代，保持生机与活力，实现可持续发展。

2计算机工程网络技术与电子信息工程结合的必要性

计算机工程技术与电子信息工程结合是时代发展的必然趋势，二者可以相互促进，共同推进科学技术发展。

2.1计算机工程技术为电子信息工程发展提供指导技术

在信息高速发展的时下下，信息的获取以及处理等都需要电子设备与信息系统进行融合，而融合的过程就是以计算机工程网络技术为基础和前提的。例如近些年来取得很大发展的无人驾驶技术，受到了人们的高度关注，有很大可能在将来成为一种新的交通方式，取代有人驾驶的出行方式。无人驾驶技术就是通过计算机工程网络技术对车辆中的电子設备进行控制的，能够为无人驾驶提供更安全、更科学的技术。计算机工程网络技术创新会推动电子信息工程的发展，因此需要促进二者的技术融合[2]。

2.2计算机工程网络技术为电子信息工程提供安全保证

虽然信息时代为人们的生活带来了很大的便利性，但是同样也存在着许多的风险，这些风险相对于传统社会中风险更加的难以察觉、难以控制。计算机工程网络安全漏洞和物理传输攻击是电子信息工程中应用安全的两个主要方面。例如，不法分子可以通过网络安全漏洞来获取用户的个人信息，如果用户的银行卡等信息在网络上进行了绑定，那么不法分子就可以利用相关的漏洞获取其银行卡的信息，从而盗取用户的钱财，使用户的个人利益受到很大的侵害。所以，在应用计算机工程网络技术的过程中，防火墙技术、局域网技术等安全技术，可以为人们的网络安全提供很大的保障。

2.3计算机工程网络技术与电子信息工程结合具有较大的优势

人们对信息的需求越来越大，获取信息的速度也越来越快，根据一项调查研究表明，当前一个成年人一周接受到的信息约等于古代人一生所接收到的信息，在这个时代发展趋势下，电子信息工程的发展离不开计算机工程网络技术的支持，只有实现电子信息工程信息资源的有效共享和有效建设，才能够保证信息传输、转化的效率，提高信息的质量与安全，实现信息快速共享，为人们获取信息提供更大的便利性，进而满足当今时代人们对信息的需求。

3计算机工程网络技术在电子信息工程中的具体应用分析

3.1网络安全防护技术的应用

网络安全防护技术是计算机工程网络中的重要技术，其在多个领域都有着广泛应用，例如政府办公、学术研究、企业核心技术开放等，都需要网络安全防护技术来为其工作保驾护航，保障数据信息的安全性。从客观上来讲，没有任何一个网络系统是完美的，网络系统必然存在着一定的漏洞，这个安全隐患是无法彻底消灭的，数据交互、系统设计、硬件、软件等都会产生一定的风险，尤其是在数据信息传播这方面，网络是具有很高的开放性的，数据信息在传播过程中就会面临着被他人获取的风险。虽然网络安全风险无法彻底根除，但是通过网络安全防护技术可以把这个风险降到最低，让用户对网络安全风险能够做到提前预防，为用户提供一定的预警，从而把网络风险控制在可控的范围之内，能够有效的保障人们的网络数据安全。网络系统漏洞、信息数据传输线路是容易受到不法分子攻击的地方，是不法分子获取用户信息、盗取用户钱财的出发点，通过加强网络安全防护技术，例如防火墙的构建，能够有效隔离外部网络以及系统内部网络，对每个软件、每一次对系统发出的请求都能够做到有效的检测，以此方式来阻隔非法入侵，能够有效地提高计算机网络数据的安全性，保护用户的数据信息等不被他人盗取。此外，在信息传递的过程中，还可以对数据信息使用签名技术、加密技术、身份验证技术等，对外部请求查阅信息的行为进行多个环节的认证，只有每个环节都能够通过认真，才可以查阅用户的信息，能够有效保障用户信息的完整性和安全性，进而实现有效的网络安全防护[3]。

3.2信息传递技术的应用

计算机工程网络是信息传递的重要载体，在电子信息工程和用户之前起到桥梁和纽带的作用，负责将海量的信息数据进行传递、交互。在当今这个信息爆炸的时代，人们对信息的需求量越来越大，每天都在接受着大量的信息，人们需要海量的信息来完成工作和学习，但是面对数量如此巨大的信息数据，如何有效的选择并利用，始终是一个难题。通过计算机工程网络，可以使信息数据传递的速度更快、更安全，局域网、广域网等也可以进行数据传递，电路交换或分组交换可以成为数据交换的方法，计算机工程网络技术的灵活应用，能够最大限度的满足人们对信息传递与交互的需求。数字通信是计算机工程网络技术与电子信息工程相结合的代表，是将需要传递的模拟信号转变为数字信号，之后再进行传递，为了实现信息的接收，就需要将数字信号再转化成为模拟信号，也就是信源译码，这个过程在专业领域内被称作编码。信源编码可以分为语音编码和图像编码两个种类。其中语音编码是将语音信号转化为数字信号，图像编码就是将图像信号转化为数字信号。图像信息具有直观、丰富的特点，但图像信息自身的信息量过于巨大，因此在进行信号传输的过程中会占有很大的空间，利用将图像编码转化为数字编码的技术，在数字信号接收端再对图像信息进行解码操作，保留一定的图像质量，并抛弃多余的、没有价值的信息，就能够使图像信息传递到接收端中，有效提高了图像信息的传递速度[4]。计算机工程网络技术与电子信息工程相结合，能够在很大程度上提高信息传递的质量和速度，使人们获取信息更加方便快捷，从而推动二者共同发展。

3.3数字化设备开发技术的应用

数字化设备开发是计算机工程网络技术与电子信息技术结合的一个主要特征，能够使二者之间的资源达到共享，以计算机工程网络技术为前提条件，从而开发出更多新的数字化设备。数字化设备的研发者需要掌握数字信号的运行机制，最大化程度满足系统开发的需求，从而使电子信息设备进行网络化、数字化，成为人们可以利用的新型设备。数字化设备需要为计算机工程网络技术提供通信线路和网络接口，将计算机工程网络进行连接，之后对网络体系的结构进行科学合理的设计。在我国当前的数字化设备开发的过程中，主要应用的是UNIX和其他的派生系统，但是其不具有统一的协议标准，存在着很高的复杂性，需要技术人员能够以计算机工程网络技术解决之间的通信问题，才能够使数字化设备正常运行。目前我国开发的媒体数字化设备，大都使用了计算机网络技术，用户能够通过数字设备来使用计算机网络，为用户提供信息阅览、信息查询、信息收发等相关的服务。数字化设备是电子信息工程中的重要设备，也是我国电子设备未来发展的主要形式，通过与计算机工程网络技术的融合，能够使数字化设备更加实用，为用户提供更加准确的服务，发挥出数字化设备的实际作用[5]。

3.4广域网技术的应用

广域网（Wide Area Network），一般缩写为WAN，是连接不同地区局域网计算机通信的远程网络。广域网技术的覆盖范围较为灵活，在我国已经高度普及，小则用户可以在家庭中使用，大则可以覆盖一个商场、一个城市，甚至一个国家，广域网技术的覆盖范围是其技术的主要核心。广域网技术能够将不同地区的网络连接起来，形成一个较为完整、覆盖范围较广的整体性网络。目前我国广域网技术发展速度迅速，有许多新的用户加入到广域网之中，这也给计算机工程网络带来了更高的要求，计算机网络的承载能力要不断提高，需要满足越来越多的广域网用户的需求，使通过广域网连接的不同地区的网络能够在实际中得以运用，从而构建一个完整的、系统性的网络。广域网技术拥有独特的优势，能够利用卫星通信，通过地面收发站的安装，从而为地理位置偏僻的山区、网络难以覆盖的地区进行大范围的覆盖，从而解决偏远地区使用网络困难的难题，因为广域网的覆盖范围很广，信号能力更强，与其他的通信方式相比，广域网能够在一些自然灾害发生时，例如地震、海啸等，其他通信方式的基站被损毁时，广域网依然能够保持一定的网络通信功能，从而使电子设备能够继续保持通信功能，提高网络通信的应急处理能力。广域网技术在电子信息工程中的应用，对于电子信息工程的发展具有重要的促进作用，能够促进电子信息设备升级换代，提高电子信息设备的使用率，推动电子信息工程的技术革新，在多种复杂的环境下，使电子信息工程能够正常运转，发挥其全部的效能[6]。

4 结束语

综上所述，随着计算机工程网络技术的发展，网络在我国已经全面的普及，信息技术成为人们生产、生活中必不可缺的一部分，促进计算机工程网络技术与电子信息工程的融合，从多个角度、多个层面促进二者共同发展，能够不断提高我国的现代科学技术发展水平，使信息传输的速度、质量等不断优化和提高，实现社会信息资源的共享，为人们的工作、生活、学习等提供更加便利的条件，同时通过加强安全防护，能够保护人们在使用网络时的安全，免遭不法分子的袭击，为人们提供更加优质的网络服务。

参考文献：

[1] 杨春.计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用[J].信息与电脑（理论版），2020，32（5）：24-26.

[2] 白维坤.浅谈计算机工程网络技術在电子信息工程中的应用[J].百科论坛电子杂志，2020（4）： 986-986.

[3] 潘奇峰.计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用[J].科技传播，2019，11（2）：141-142.

[4] 王莹.计算机网络技术在电子信息工程中的应用探讨[J].科学技术创新，2018（34）：86-87.

[5] 韩辉.计算机网络技术在电子信息工程中的应用分析[J].智库时代，2019（43）：253，257.

[6] 曹晨.计算机工程网络技术在电子信息工程中的应用[J].居舍，2020（2）：62.

【通联编辑：唐一东】

作者：孟繁聪

第三篇：计算机引发化学工程革命

进入21世纪，随着科学技术的飞速发展，电子计算机的应用已经渗透到各学科的每一个领域之中，各学科的进一步发展对计算机的依赖程度越来越高，化学工程学科也不例外。目前，计算机已经深入应用到化工模拟、计算化学和化工制图等化学工程学科的各个层面之中，对化学工程的发展起着巨大的促进推动作用。化学工作者应该抓住机遇，在新时期努力学习计算机知识、熟练掌握运用计算机，将其应用到化工设计、化学计算中去，使化工学科能够更快地发展。

化学工程作为一门基础学科，长期以来是以实验为基础发展起来的，是一门理论与实验相结合的学科。随着计算机技术和信息技术的发展日新月异，化学工程的研究中又增加了计算与计算机模拟的方法，它已经逐渐成为化学工程中最富有生命力的研究方法。随着电子计算机在化学工程中的广泛应用，传统的化学工程学科已逐渐成为一门集实验、计算、理论于一体的综合性学科。

从20世纪50年代开始，科研工作者就利用计算机解算化工过程的数学模型，使研究方法出现了一个革新。经过几十年的发展，化工过程模拟已经成为普遍采用的常规手段，被广泛应用于化工过程的研究、开发、设计、生产操作的控制与优化、操作培训和技术改造之中。

一、流程模拟

化工过程流程模拟或流程模拟是根据化工过程的数据，诸如物料的压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及一定的设备参数，如蒸馏塔的板数、进料位置等，采用适当的模拟软件，将一个有许多个单元过程组成的化工流程用数学模拟描述，用计算机模拟实际生产过程，并在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果，其中包括最受关心的原材料消耗、公用工程消耗和产品、副产品的产量和质量等重要数据。

流程模拟就是在计算机上“再现”实际生产过程，由于这一“再现”过程不涉及实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因此给化工模拟人员最大的自由度，可以在计算机上任意进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。流程模拟式计算机技术是化工方面的最重要应用之一。应用流程模拟系统不仅可以节省时间，也可节省大量资金和操作费用，提高产品质量和产量，降低消耗。流程模拟系统还可以对经济效益、过程优化、环境评价进行全面地分析和精确评估，并可以对化工过程的规划、研究和开发及技术可靠性做出分析，并快速准确地对多种流程方案进行分析和对比。

二、单元模拟

化工工业处理的过程是以质量、动量和能量的连续流动为特征，传统手段对这一过程的处理很大程度上是依靠经验以及一些宏观参数表达的经验关系式。现代流程模拟技术中，绝大部分单元过程仍被处理为“黑箱”模型，对流动、传质、热、反应比较敏感的单元过程的设计、放大，需要了解有关质量、动量、能量流更多微观和深入的信息，单元模拟技术就是为了解决这一问题而产生的。

在单元模拟过程中，单元内部的介质基本是多组分或多相的，传质、传热、反应过程相互耦合。单元模拟技术通过离散方法求解这一耦合体系，以获得空间和时间的速度分布、温度分布、压力分布、浓度分布、相分数分布等。单元模拟技术可以提供传统手段难以获得的大量信息，如单元过程内部所有参数的空间分布和动态变化，通过这些信息可以深入理解单元过程内部的机理，在发生异常时亦有助于分析原因。因此，它是一种低成本的调优手段，当结构形式或结构参数变化后，单元过程内部随工艺参数和操作参数而变化的过程，可以在计算机上很方便地进行试验，直接用于优化和改造手段，而且单元模拟的计算不是经验性的，比较可靠，目前单元模拟主要用于化工生产的工程放大、优化设计、诊断及扩能改造、生产调优及控制四个方面。

三、反应动力学模拟

化学反应动力学是一门研究各种因素对反应速率的影响规律和反应机理的科学，在根据实验结果和对反应机理研究的基础上建立了化学反应动力学方程，它们对反应器的设计、最优化条件的选择都是必不可少的理论基础。

目前所采用的物理化学教材对一系列对峙、平行、连续等复杂反应的动力学方程仅给出分离变量法或消元法等单一的数学处理方法，这种方法对于非常简单的复杂反应可以求出解析解，但大多数化学反应的反应机理非常复杂，由于从反应机理得到的微分方程组，非常不便求解，因此借助电子计算机用数值解法，可以方便地求解从反应机理得到的微分方程组。

计算机模拟在复杂化学反应动力学的计算中有着广泛的应用，通过计算机模拟计算得到的结果可以预知反应过程中各反应物质浓度的变化，通过对连续反应最佳时间的计算可以控制反应时间以得到所需要的物质的最大浓度，通过计算平行反应和对峙放热反应最佳温度，可以控制反应温度，优化反应条件，使生成产物的速率达到最大值，这些计算机模拟计算的数值可以为实际工业生产中工艺条件的控制以及反应器的设计提供重要的参考数据。

四、分子模拟

从分子水平来研究化工过程及产品的开发和设计，无疑是21 世纪化学工程的一个重要方向，计算机模拟研究已渐成为与实验研究及理论研究相平衡的认识自然规律的第三种重要方法。化工热力学数据对于化学工业过程的设计、操作以及优化具有重要的作用。热力学数据一般通过三个途径取得：即实验测定、理论总结及计算机分子模拟。通过计算机分子模拟，可以较为严格地从流体的微观相互作用出发，预测流体的宏观热力学性质。特别是在一些极端的条件(如高温、高压、剧毒)下，进行实验是很困难的，计算机模拟则较易实现，并且比较经济。采用计算机分子模拟方法，可以得到相当可靠的热力学体系的径向分布函数、宏观热力学性质以及输运性质，这为我们建立与改进各种描述实际现象的理论或模型提供可靠的依据。

化学是一门基础性学科，是以实验为基础发展起来的理论与实验相结合的学科，随着计算机技术在化学学科中的广泛应用，逐渐形成了应用计算机研究化学反应和物质变化的独立学科，它以计算机为技术手段，进行化学反应方面的数值计算，这就是计算化学。

计算化学是理论化学的重要分支，是利用电子计算机、通过数值计算解决化学问题的一门方法学。计算化学是一门新兴的、多学科交叉的边缘科学，它运用数学、统计学与计算机程序设计的方法，进行化学方面的理论计算、实验设计、数据与信息处理、分类、分析和预测。随着化学仪器对自动化要求越来越高，许多化学实验过程用人工进行控制相当困难，需要可靠的控制技术系统，因此计算机计算模拟技术从根本上改变了化学实验技术。

计算化学以数值计算为基础，用高级语言及其编程技术，解决化学中的数值计算问题，它将数学的计算方法通过计算机程序具体地应用于化学过程中，通常用来研究化学中一些常用的、共同的、较为常见的计算方法，是化学计算的核心。实验数据的内插、函数拟合、线性方程组求解、高阶方程组求解、解微分方程组、求本征值与本征向量等，它们均与化学中量子化学、分析化学、化学平衡、化学动力学和试验数据处理等密切相关。现代计算化学技术的发展，已经能够将各种化学性质与分子结构之间的关系定量地联系起来，化学因此正从实验科学迈向实验、计算、理论相结合的综合性学科，化学已经由多实验少计算，演变为先实验再计算，也必将逐步演变为先计算再实验。

目前计算化学在无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学中都有广泛地运用，具体来说，计算化学要完成的任务主要有量子结构计算、分子从头计算、半经验计算和分子力学计算等量子化学和结构化学范畴，以及物理化学参数计算，包括反应焓、偶极距、振动频率、光谱熵、反应自由能、反应速率等理论计算，这些属于化学热力学、化学动力学及统计热力学范畴。在计算化学中，数值计算是最根本的任务，其目的是将已知参数通过适当的数学计算得到一个预期的结果，这个结果可以和实验结果相比较，也可以和前人的研究成果相比较，最终得出结论，用来指导化学实验的实施。

化学工程设计具体的任务涉及物料衡算、能量衡算、厂区布置图绘制、车间布置图绘制、设备装备图绘制、管道布置图绘制、带控制点工艺流程图绘制、设备选型及强度校核计算等许多工作，如此众多繁杂的工作，如能引入计算机辅助，将大大减轻化工设计工作的强度。

过去那种利用普通纸笔绘制化工图样、利用计算尺和计算器进行的各种计算将被计算机软件应用所取代。计算机辅助设计制图和普通制图相比不仅具有绘制精确、图面整洁等优点，而且还具有随意修改、重复利用、按需打印等普通手工绘制无法具备的特点，利用计算机辅助设计进行化工工程图绘制已经是21世纪的基本趋势。

计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、造型、分析和编写技术文档等涉及活动的总称，用于计算机辅助设计的软件有很多，其中以AutoCAD(Auto Computer Aided Design)软件通用性最高，应用最为广泛。由于AutoCAD具有高速计算、数据处理、大容量存储和强大的绘图编辑功能，所以在化工设计领域得到了广泛的应用。它利用计算的方便、快速、精确、重复利用、人工智能等优点来帮助人们解决在设计过程中碰到的所有问题。

AutoCAD是专门用于计算机绘图设计工作的通用计算机辅助设计软件包，是当今各种设计领域广泛使用的现代化绘图工具，在化工领域也不例外。该软件具有强大的化工制图功能，不但能够用来绘制一般的二维工程图，而且能够进行三维实体造型，生成三位真实感的图形。另外还可以在这个基础上进行二次开发，形成更为广阔的专业应用领域。用AutoCAD绘制化工图样，可以采用人机对话的方式，也可以采用变成的方式。由于AutoCAD适用面广、易学易用，所以它成为化工设计人员最喜欢的CAD软件之一，在国内外化工界应用十分广泛。※

作者：韩正