Numeryczne modelowanie ustalonego pola temperatury

Podobne dokumenty
Wykład 5. Skręcanie nieskrępowane prętów o przekroju prostokątnym.

Projekt METODA RÓŻNIC SKOŃCZONYCH Część I ( ) ( ) ( ) ( ) Informatyka Podstawy Programowania 2016/ Opis metody

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH

x y

Zastosowanie Excela w obliczeniach inżynierskich.

Rozwiązywanie równań nieliniowych

METODY KOMPUTEROWE W OBLICZENIACH INŻYNIERSKICH

Metody numeryczne. Sformułowanie zagadnienia interpolacji

5. Rozwiązywanie układów równań liniowych

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych klasa druga zakres rozszerzony

Model odpowiedzi i schemat oceniania do arkusza I

MATEMATYKA WYKAZ UMIEJĘTNOŚCI WYMAGANYCH NA POSZCZEGÓLNE OCENY DLA KLASY DRUGIEJ

Matematyka stosowana i metody numeryczne

WYMAGANIE EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II GIMNAZJUM. dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą celującą

Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych ( )

MATEMATYKA POZIOM PODSTAWOAWY Kryteria oceniania odpowiedzi. Arkusz A I. Strona 1 z 7

REPREZENTACJA LICZBY, BŁĘDY, ALGORYTMY W OBLICZENIACH

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE II W PUBLICZNYM GIMNAZJUM NR 2 W ZESPOLE SZKÓŁ W RUDKACH

ROZKŁAD MATERIAŁU DO II KLASY LICEUM (ZAKRES ROZSZERZONY) A WYMAGANIA PODSTAWY PROGRAMOWEJ.

UKŁADY ALGEBRAICZNYCH RÓWNAŃ LINIOWYCH

Szukanie rozwiązań funkcji uwikłanych (równań nieliniowych)

REPREZENTACJA LICZBY, BŁĘDY, ALGORYTMY W OBLICZENIACH

y i b) metoda różnic skończonych nadal problem nieliniowy 2 go rzędu z warunkiem Dirichleta

Estymacja wektora stanu w prostym układzie elektroenergetycznym

Osiągnięcia ponadprzedmiotowe

ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ. Egzamin pisemny zestaw 1 24 czerwca 2019 roku

Excel - użycie dodatku Solver

(Dantzig G. B. (1963))

Osiągnięcia ponadprzedmiotowe

Rozwiązywanie równań różniczkowych cząstkowych metodą elementów skończonych - wprowadzenie

3. FUNKCJA LINIOWA. gdzie ; ół,.

3. Interpolacja. Interpolacja w sensie Lagrange'a (3.1) Dana jest funkcja y= f x określona i ciągła w przedziale [a ;b], która

Metody numeryczne. Ilorazy różnicowe. dr Artur Woike. Wzory interpolacyjne Newtona i metoda Aitkena.

Projekt 6: Równanie Poissona - rozwiązanie metodą algebraiczną.

Katarzyna Bereźnicka Zastosowanie arkusza kalkulacyjnego w zadaniach matematycznych. Opiekun stypendystki: mgr Jerzy Mil

Metoda Różnic Skończonych (MRS)

OBLICZANIE POCHODNYCH FUNKCJI.

Całkowanie numeryczne

MATEMATYKA WYKAZ UMIEJĘTNOŚCI WYMAGANYCH NA POSZCZEGÓLNE OCENY DLA KLASY PIERWSZEJ

MATeMAtyka klasa II poziom rozszerzony

Wprowadzenie do Mathcada 1

ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ. Egzamin pisemny zestaw 1 26 czerwca 2017 roku

Liczby zmiennoprzecinkowe i błędy

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI W KLASIE III GIMNAZJUM

ROZWIĄZYWANIE RÓWNAŃ NIELINIOWYCH

Wstęp do metod numerycznych Zadania numeryczne 2016/17 1

6. Notacja wykładnicza stosuje notację wykładniczą do przedstawiania bardzo dużych liczb

PLAN WYNIKOWY DLA KLASY DRUGIEJ POZIOM PODSTAWOWY I ROZSZERZONY. I. Proste na płaszczyźnie (15 godz.)

OCENIANIE ARKUSZA POZIOM ROZSZERZONY

Rozwiązywanie algebraicznych układów równań liniowych metodami iteracyjnymi. Plan wykładu:

Metody numeryczne w przykładach

7 zaokr aglamy do liczby 3,6. Bład względny tego przybliżenia jest równy A) 0,8% B) 0,008% C) 8% D) 100

1.1. Rachunek zdań: alternatywa, koniunkcja, implikacja i równoważność zdań oraz ich zaprzeczenia.

Metoda elementów skończonych

Przykładowy zestaw zadań nr 1 z matematyki Odpowiedzi i schemat punktowania poziom podstawowy ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZESTAW NR 1

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZESTAW NR 1 POZIOM PODSTAWOWY

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE DRUGIEJ LICEUM

OCENIANIE ARKUSZA POZIOM ROZSZERZONY

ROZWIĄZYWANIE UKŁADÓW RÓWNAŃ NIELINIOWYCH PRZY POMOCY DODATKU SOLVER PROGRAMU MICROSOFT EXCEL. sin x2 (1)

Wymagania edukacyjne z matematyki dla zasadniczej szkoły zawodowej na poszczególne oceny

wiedzy Sieci neuronowe (c.d.)

ARKUSZ KALKULACYJNY MICROSOFT EXCEL cz.2 Formuły i funkcje macierzowe, obliczenia na liczbach zespolonych, wykonywanie i formatowanie wykresów.

Różniczkowanie numeryczne

Równania różniczkowe cząstkowe drugiego rzędu

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

6. ANALIZA POST-OPTYMALIZACYJNA analiza wrażliwości rozwiązania optymalnego

Rozkład normalny, niepewność standardowa typu A

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

GIMNAZJUM WYMAGANIA NA POSZCZEGÓLNE OCENY Z MATEMATYKI

1 Równania nieliniowe

Obliczenia Naukowe. Wykład 12: Zagadnienia na egzamin. Bartek Wilczyński

PROGRAMOWANIE KWADRATOWE

2) R stosuje w obliczeniach wzór na logarytm potęgi oraz wzór na zamianę podstawy logarytmu.

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

METODY ROZWIĄZYWANIA RÓWNAŃ NIELINIOWYCH

Semestr Pierwszy Liczby i działania

Wymagania edukacyjne z matematyki w klasie III A LP

4. ELEMENTY PŁASKIEGO STANU NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ

Matematyka wykaz umiejętności wymaganych na poszczególne oceny

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI KLASA I GIMNAZJUM Małgorzata Janik

Wstęp do metod numerycznych Rozwiazywanie równań algebraicznych. P. F. Góra

Pochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do rachunku błędów pomiarowych

FUNKCJA KWADRATOWA. Zad 1 Przedstaw funkcję kwadratową w postaci ogólnej. Postać ogólna funkcji kwadratowej to: y = ax + bx + c;(

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI W KLASIE I GIMNAZJUM

Ćwiczenia nr 7. TEMATYKA: Krzywe Bézier a

Instytut Politechniczny Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa. Diagnostyka i niezawodność robotów

Całkowanie numeryczne

Model odpowiedzi i schemat oceniania do arkusza II

1 Symulacja procesów cieplnych 1. 2 Algorytm MES 2. 3 Implementacja rozwiązania 2. 4 Całkowanie numeryczne w MES 3. k z (t) t ) k y (t) t )

JAK PROSTO I SKUTECZNIE WYKORZYSTAĆ ARKUSZ KALKULACYJNY DO OBLICZENIA PARAMETRÓW PROSTEJ METODĄ NAJMNIEJSZYCH KWADRATÓW

PODSTAWY ELEKTOTECHNIKI LABORATORIUM

WYKŁAD 2 KINEMATYKA PŁYNÓW CZĘŚĆ 1 1/14

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 5

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI W KLASIE II GIMNAZJUM

PODKARPACKI SPRAWDZIAN PRZEDMATURALNY Z MATEMATYKI DLA KLAS DRUGICH POZIOM PODSTAWOWY

Wymagania na egzamin poprawkowy z matematyki w roku szkolnym 2018/2019 klasa 1 TLog

Równania różniczkowe cząstkowe. Wojciech Szewczuk

Wymagania edukacyjne, kontrola i ocena. w nauczaniu matematyki w zakresie. podstawowym dla uczniów technikum. część II

Metody przybliżonego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych

Transkrypt:

Zakład Aerodynamiki i ermodynamik Instytut echniki Lotnicze, Wydział Mechatroniki Woskowa Akademia echniczna Numeryczne modelowanie ustalonego pola temperatury Piotr Koniorczyk Mateusz Zieliński Warszawa 018

Współczesne konstrukce maszyn energetycznych cechue dążenie do osiągnięcia wysokie sprawności i duże koncentraci mocy. Części tych maszyn bywaą narażone na wysokie temperatury i wysokie naprężenia termiczne. Dlatego wielką uwagę przypisue się do metod precyzynego obliczania pól temperatur w elementach o złożonych kształtach, przy założonych warunkach brzegowych. Wśród metod rozwiązywania równań przewodnictwa ciepła decyduące znaczenie maą metody numeryczne, w tym metoda różnic skończonych. Metody analityczne zawodzą przy skomplikowanych kształtach współczesnych maszyn i mogą edynie służyć do sprawdzania dokładności rozwiązana pozostałymi metodami. 1. Metoda różnic skończonych Metoda różnic skończonych polega na aproksymaci pochodnych ilorazami różnicowymi. W celu wyprowadzenia wzorów różnicowych dla pochodnych funkci (, ) y w szereg aylora wokół punktu, szereg przybiera postać: i oraz y stosue się rozkład. Z rozkładu wynika, że dla pochodne ( ) ( ) 3 3 = + + + +... 6 i+ 1, 3 (1) Po przekształceniu zależności (1) otrzymuemy pochodną w postaci ilorazu różnicowego: ( ) ( ) 3 i+ 1, i+ 1, =... 3 + 6 () Podobnie wygląda sytuaca dla pochodne y : ( y) ( y) y y y y y 3 + 1 + 1 =... 3 + 6 (3) Dla przypadku ustalonego przewodzenia ciepła w ciele o stałym współczynniku przewodzenia ciepła oraz braku wewnętrznych źródeł ciepła równanie przewodzenia ciepła przymue postać równania różniczkowego Laplace a: = = 0 (4)

które dla przypadku dwuwymiarowego ma postać: + 0 = y (5) Przykładowo dla obszaru przedstawionego na rys. 1 pierwsze pochodne dla punktu o indeksach przymuą postać (6): Rys. 1 Przykładowy obszar dyskretyzaci metoda różnic skończonych y y i 1, 1 i+ 1, i 1, + 1 1 (6) Na podstawie ilorazów różnicowych pierwszych pochodnych zostały wyznaczone ilorazy różnicowe drugich pochodnych dla punktu o indeksach : ( ) ( ) + i 1, i+ 1, i 1, = ( ) ( ) ( ) y y + i 1, + 1 1 = y y ( y) Po podstawieniu ilorazów różnicowych (7) do wyrażenia (5), otrzymano następuące zależności: (7) + + + = + = 0 i+ 1, i 1, + 1 1 y ( ) ( y) (8) i + 1, + i 1, + i, + 1 + i, 1 4i, = 0 (9)

Z wyrażenia (9) wynika, że temperatura dla punktu stanowi średnią arytmetyczną (10): + + + i+ 1, i 1, + 1 1 =. (10) 4 1.1. Przykład zastosowania metody różnic skończonych (MRS) Obliczyć pole rozkładu temperatury w płytce kwadratowe p boku π, ogrzewane z ednego boku. Widok płytki przedstawiono na rys. a. a) y y=π (, π)=0 (0, y)=0 (π, y)=0 0 (,0) =1 =π b) 0 0 0 0 1 3 5 10 0 4 6 10 Rys. a). Płytka kwadratowa ogrzewana wzdłuż ednego boku, b) dyskretyzaca połowy pola kwadratu i numeraca węzłów przy kroku dyskretyzaci π /4. Przyęto następuące warunki brzegowe (WB) I rodzau na obwodzie płytki: ( ) ( ) ( ) ( ) 0, y =, y = 0 dla 0 y,0 = 1 dla 0, = 0 dla 0 Na rysunku b przedstawiono dyskretyzowany obszaru do obliczeń. Ze względu na symetryczny charakter rozpatrywanego przypadku dyskretyzaci podlega tylko połowa obszaru (11)

kwadratowe płytki. Przez węzły,4,6 przebiega oś symetrii płytki. Dyskretyzaca została przeprowadzona tak, aby część węzłów znalazła się dokładnie na brzegu obszaru. W węzłach oznaczonych 0 i 10 przyęto wartości zgodne z warunkami brzegowymi: 0 = 0 a 10 = 1. Dla węzła 1 zgodnie z przedstawioną siatką na rysunku b) oraz zależnością (9) mamy: + + + 4 = 0 3 0 0 1 gdzie i + 1, = 3, i 1, = 0, i, + 1 =, i, 1 = 0 (1) Czyli temperatura w węźle 1 będzie równa + + + 4 3 0 0 1 = (13) Porządkuąc składniki wyrażenia (1) oraz dodaąc do niego temperatury dla węzłów 4,5,6 wraz z zerowymi współczynnikami otrzymano zależność o postaci: 4 + + + 0 + 0 + 0 = (14) 1 3 4 5 6 0 Powtarzaąc powyższe operace dla pozostałych węzłów (od do 6) uzyskano układ równań liniowych: 41 + + 3 + 0 + 0 + 0 = 0 1 4 + 0 + 4 + 0 + 0 = 0 1 + 0 43 + 4 + 5 + 0 = 0 0 + + 3 44 + 0 + 6 = 0 0 + 0 + + 0 4 + = + 0 + 0 + 0 + 4 + 5 46 = 10 ( ) 3 5 6 0 10 Który można zapisać przy pomocy następuących macierzy: 4 1 1 0 0 0 1 0 4 0 1 0 0 0 1 0 4 1 1 0,, 3 0 A = = B = 0 1 4 0 1 4 0 0 0 1 0 4 1 5 1 0 0 0 1 4 6 1 gdzie: A-macierz współczynników, -wektor temperatur, B-wektor wyrazów wolnych. Układ równań liniowych w postaci macierzowe przymue następuącą postać: (15) (16) A = B (17)

Rozwiązanie tak przedstawionego układu równań przeprowadzono przy pomocy macierzy odwrotne oraz metod iteracynych. Zastosowanie macierzy odwrotne do macierzy A pozwala uzyskać zależność: 1 A B = (18) ak uzyskany układ równań można rozwiązać przy pomocy arkusza kalkulacynego Ecel lub pakietu obliczeniowego Matlab. Poniże została przedstawiona instrukca ak przeprowadzić obliczenia z wykorzystaniem macierzy odwrotne w programie EXCEL. 1.. Obliczenia układu równań przy pomocy programu EXCEL. Krok 1: Utworzyć macierz A zawieraącą współczynniki równań. Na rys. 3 został przedstawiony przykład utworzone macierzy współczynników A. Rys. 3 Macierz A zawieraąca współczynniki równań liniowych Krok : Utworzyć wektor B zawieraącą wyrazy. Na rys. 4 został przedstawiony przykład utworzonego wektora wyrazów wolnych B. Rys. 4 Wektor B zawieraący wyrazy wolne Krok 3: Zaznaczyć obszar, w którym maą znadować się wartości macierzy odwrotne A -1. Wcisnąć kombinacę klawiszy Ctrl+Shift+F a następnie po znaku = wprowadzić formułę MACIERZ.ODW(tablica) wstawiaąc ako argument tablica zakres komórek obemuący wartości macierzy A. Koleno zatwierdzić działanie formuły poprzez naciśnięcie kombinaci klawiszy Ctrl+Shift+Enter. Na rys. 5 został przedstawiony przykład obliczania macierzy odwrotne A -1. Rys. 6 przedstawia wynik obliczeń przykładowe macierzy odwrotne A -1.

Rys. 5 Obliczanie macierzy odwrotne A -1 Rys. 6 Macierz odwrotna A -1 Krok 5: Zaznaczyć obszar, w którym maą się znadować wartości wektora temperatur. Wcisnąć kombinacę klawiszy Ctrl+Shift+F a następnie po znaku = wprowadzić formułę MACIERZ.ILOCZYN(tablica1;tablica) podstawiaąc pod argument tablica1 zakres komórek obemuący wartości macierzy odwrotne A -1 a pod argument tablica zakres komórek obemuący wartości wektora B. Koleno zatwierdzić działanie formuły poprzez naciśnięcie kombinaci klawiszy Ctrl+Shift+Enter. Na rysunku 7 został przedstawiony przykład obliczania wartości macierzy temperatur. Rys. 8 przedstawia wynik obliczeń wartości macierzy temperatur. Rys. 7 Obliczanie wektora temperatur Rys. 8 Wektor temperatur

. Metoda kolenych przybliżeń, metoda nadrelaksaci Metoda kolenych przybliżeń korzysta z zależności (10) w obliczaniu wartości temperatury w węzłach zadanego przypadku. Założono początkowy rozkład temperatury w taki sposób ak na rys. 9. Rys. 9 Założony rozkład temperatury Następnie obliczono w poszczególnych węzłach (komórkach) wartości na podstawie zależności (10) za każdym razem podstawiaąc w wybranym węźle nową wartość. Koleność przeliczenia w pierwszym przybliżeniu została przedstawiona na rys. 10. Rys. 10 Koleność obliczeń w pierwszym przybliżeniu Rysunek powyże prezentue tylko pierwsze przybliżenie. Aby wyniki dla metody iteracyne były zbliżone z wynikami uzyskanymi przy pomocy macierzy odwrotne należało powtórzyć obliczenia około 15 razy. Na rys. 11 przedstawiono wyniki obliczeń.

Rys. 11 Wynik obliczeń metodą kolenych przybliżeń rozpatrywanego przypadku W celu szybszego uzyskania rozwiązania stosue się modyfikacę metody kolenych przybliżeń poprzez wprowadzenie współczynnika relaksaci. Jeśli współczynnik relaksaci ω będzie zawierać w przedziale (1;) to metodę nazywamy wtedy nadrelaksacą. Współczynnik relaksaci do wyrażenia (10) wprowadza się w następuący sposób: ( n 1) ( n) ( n) ( n) ( n) ( n) ( i + 1, i 1, i, + 1 i, 1 ) + + + + = ( 1 ) + (0) 4 3. Podstawowe źródła błędów występuąc w obliczeniach numerycznych i poęcia związane z błędami Zagadnienia rozwiązywane przy pomocy metod numerycznych na ogół są obarczone pewnym błędem. Można rozróżnić następuące błędy: Błędy metody związane są ze sformułowaniem samego zagadnienia matematycznego które rzadko opisue realne zawiska a racze wyidealizowany model. Błędy obcięcia związane są z koniecznością zakończenia obliczeń na pewnym wyrazie ciągu bądź sumy szeregu która est wykorzystywana w obliczeniach numerycznych. Błędy zaokrąglenia powstaą one w wyniku zaokrąglenia liczby, które polega na odrzuceniu z nie wszystkich cyfr, poczynaąc od pewnego miesca. Błędy początkowe występuą one w związku z obecnością we wzorach matematycznych parametrów liczbowych, których wartość można określić edynie w przybliżeniu, np. stale fizyczne. Błędy działań arytmetycznych związane są z wykonywaniem działań arytmetycznych na liczbach przybliżonych. W wyniku działań arytmetycznych na liczbach przybliżonych przenosimy do obliczeń błędy danych początkowych.

Błędem bezwzględnym liczby przybliżone a nazywa się wartość bezwzględną różnicy pomiędzy liczbą dokładną A i liczbą przybliżoną a = A a (1) Błędem względnym δ liczby przybliżone a nazywamy stosunek błędu bezwzględnego te liczby do wartości bezwzględne liczby dokładne A (A 0) = () A 4. Przebieg ćwiczenia Rys. 9 Dyskretyzaca połowy pola kwadratu i numeraca węzłów przy kroku dyskretyzaci 0,1π Rozwiązanie analityczne dla przykładu przedstawionego na rysunku 9 przymue postać szeregu (3) ( n ) ( n )( y) ( m 1) sinh ( n 1) 4 sin 1 sinh 1 (, y) = (3) n= 1 oraz przy założeniu liczby wyrazów szeregu n=38 uzyskue się rozwiązanie przedstawione w tabeli 1 poniże.

abela 1 Wyniki obliczeń analitycznych y 0,1Π 0,Π 0,3Π 0,4Π 0,5Π 0,9Π 0,0109 0,008 0,085 0,0334 0,0351 0,8Π 0,030 0,0437 0,0599 0,070 0,0737 0,7Π 0,0375 0,0711 0,097 0,1138 0,1194 0,6Π 0,056 0,1060 0,1444 0,1684 0,1765 0,5Π 0,0816 0,158 0,063 0,391 0,500 0,4Π 0,1180 0,178 0,895 0,3316 0,3454 0,3Π 0,1745 0,31 0,408 0,453 0,4679 0,Π 0,740 0,4563 0,5569 0,6060 0,608 0,1Π 0,4891 0,683 0,7594 0,793 0,8017 1. Uruchomić arkusz Ecela załączony do instrukci.. Otworzyć arkusz Obliczenia temperatury. 3. Korzystaąc z funkci macierzowych obliczyć macierz odwrotną macierzy wyznaczników A -1. 4. Korzystaąc z funkci macierzowych wyznaczyć wartości wektora temperatur poprzez obliczenie iloczynu wektora wyrazów wolnych B i macierzy odwrotne A -1. 5. Wprowadzić wyniki obliczeń wartości temperatur zawartych w wektorze do tabeli nr (Arkusz: Rozkład em. i Obl. Błędu ) tak aby uzyskać rozkład zgodny z rys. 9. 6. Z wykorzystaniem wyrażeń (19) i (0) obliczyć błąd bezwzględny i względny w odniesieniu do wyników obliczeń analitycznych. Zamieszczonych w tabeli nr 1 (Arkusz: Rozkład em. i Obl. Błędu ). Uzyskane wyniki zamieścić odpowiednio w tabelach Δ i δ. 7. Korzystaąc z arkusza Metoda kolenych przybliżeń ustalić liczbę iteraci aka est potrzebna do obliczenia zadanego przypadku. 8. Korzystaąc z arkusza Metoda kolenych przybliżeń ustalić liczbę iteraci dla metody nadrelaksaci przy zmianie współczynnika nadrelaksaci od 1,1 do 1,9 w kroku co 0,1. 9. Obliczyć błąd bezwzględny i względny dla metody kolenych przybliżeń i nadrelaksaci przy współczynniku o naszybsze zbieżności. Wyniki rozkładu oraz błędów zamieścić w tabelach 3, 3Δ i 3δ oraz 4, 4Δ i 4δ w arkuszu Rozkład em. i Obl. Błędu.

5. Pytania 1. Napisać postać różniczkową równania Laplace a dla przypadku dwuwymiarowego.. Czym est temperatura i w dowolnym punkcie siatki dla dwuwymiarowego przypadku ustalane wymiany ciepła w ciele o stałym współczynniku przewodzenia ciepła oraz braku wewnętrznych źródeł ciepła? 3. Dla akiego przypadku przewodzenia ciepła wykorzystywane est równanie różniczkowe Laplace a? 4. Wypisać zależności na obliczanie błędu względnego i bezwzględnego oraz opisać e. 5. Wymienić rodzae błędów występuących w obliczeniach numerycznych. 6. Podać metody rozwiązywania równań liniowych stosowanych w obliczeniach numerycznych. 7. Z akiego szeregu korzystamy stosuąc metodę różnic skończonych? Podać przykład rozkładu funkci (,y) w ten szereg wokół punktu o indeksach () względem edne ze zmiennych. 8. Wymienić warunki brzegowe występuące w obliczeniach wymiany ciepła i krótko e scharakteryzować. 9. Na czym polega metoda kolenych przybliżeń. 6. Wymagania dotyczące wykonania sprawozdania W sprawozdaniu zawrzeć opis wykonanych obliczeń, wyniki obliczeń w postaci dwuwymiarowe tabelki z naniesioną skalą kolorów oraz odpowiadaące e tabelki związane z policzeniem błędu bezwzględnego i względnego. Przykładowe obliczenia błędów. Wykres słupkowy porównuący niezbędną liczbę iteraci do uzyskania wyników dla MKP i metody nadrelaksaci dla różnych wartości ω. We wnioskach odnieść się do uzyskanych wyników oraz wartości błędów. Porównać zastosowane metody.