《EES软件中文教程》是一本专为初学者设计的手册,全面介绍能源系统模拟软件EES的功能与应用技巧,帮助读者快速掌握软件操作,提升工程计算效率。
EES 是工程方程解答器的英文缩写。它的基本功能是求解代数方程组,并且还能处理差分方程、具有复杂变量的方程式、进行工程优化,提供线性和非线性回归以及绘制二维图形等任务。最早的 EES 版本是在苹果 Macintosh 计算机和 Windows 操作系统上开发出来的。这本使用手册描述了基于 Windows 系统(包括 Windows 95/98/2000 和 Windows NT4)的版本。
EES 跟现有的方程组数值求解程序相比有两个主要区别:首先,它能够自动识别并同时解决必须一起处理的方程式。这简化了用户的操作,并确保解答器始终处于最佳工作状态;其次,内置了大量的数学和热物性函数,这些对工程计算非常有用。
例如,在 EES 中有一个蒸汽性质表,用户可以通过调用一个内置函数获得任意两个参数后得到其他所有相关数据。对于大多数制冷剂(包括一些新型混合制冷剂)、氨、甲烷以及二氧化碳等流体也提供了类似的功能。空气特性表是内建的,并且包含了许多常用气体的热力学和水蒸气图表,如 JANAF 表中的数据同样也是内置的。
EES 的数学函数库虽然强大但不完全满足所有用户的需求。为此,它允许三种方式添加自定义函数:在 EES 中插入表格数据;使用类似于 Pascal 和 Fortran 语言编写的函数或子程序;以及通过 Windows 操作系统的动态连接功能将外部文件中的函数和子程序链接到 EES。
EES 的开发初衷是为了提高热力学和传热学教学过程中的学习效率。学生在解决这些问题时,往往花费大量时间查找物性数据并求解相似的方程组。一旦熟悉这些表格后,继续使用它们并不能帮助提升学生的理解能力或解决问题的能力。以常规方式解决问题所需的时间实际上会降低学生对课程的兴趣,并且使他们专注于不重要的语句。
EES 让用户能够摆脱这种繁琐的过程而集中精力于问题的核心上。对于需要确定一个或多参数的设计任务而言,它尤其有用。它提供的物性表类似于电子表格:用户需指定独立变量并输入其数值,然后 EES 将计算出其他所有相关数据的值,并且可以将这些结果展示在平面图中。
EES 也提供了实验误差对计算影响的估计功能。使用 EES 来解决设计问题并不比处理具有固定自变量的问题更难。它为初学者提供了一套简单直观的操作指令,使他们能快速掌握如何求解任何代数方程;而对于专业人士来说,它的能力同样强大而实用。
EES 内置的庞大热物性和迁移性质数据库对于解决涉及热力学、流体力学和传热等问题非常有帮助。它可以应用于各种工程问题,并且特别适用于机械工程课程中的实际应用需求。