Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634794)
Контекстум
.
Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия 'Естественные науки'  / № 2 2016

Оценка численных свойств схемы дискретизации при моделировании теплопроводности методом переменных состояния (90,00 руб.)

0   0
Первый авторСтенин Валерий Александрович
ИздательствоСеверный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Страниц10
ID450667
АннотацияПри математическом моделировании процессов теплообмена используют численные, точные и приближенные аналитические методы. Современные численные методы не вполне пригодны для применения в инженерной практике в силу сложности и неуниверсальности используемых алгоритмов и программ. Точные аналитические методы эффективны при решении только линейных дифференциальных уравнений. Приближенные методы, разрабатываемые для решения определенного класса задач, при исследовании ряда проблем неприемлемы. Поэтому совершенствование методов моделирования теплообмена, их комбинирование с привлечением математического аппарата смежных дисциплин и разработка новых методов, сопряженных с современными прикладными вычислительными комплексами и симуляторами, являются актуальными задачами. В технологии судостроения для моделирования используются матема- тический аппарат теории автоматического управления и прикладные компьютерные программы (Matrix, Simulink, VisSim и др.). При составлении уравнений движения тепловых объектов применяемые методы в целом достоверно отражают физику процессов, однако не учитывают появляющиеся в переходных режимах нелинейности. Совместное использование метода переменных состояния (МПС) и вычислительных комплексов (в частности, VisSim) позволяет нивелировать нелинейность уравнений движения и улучшить качество процессов управления. В работе на основе МПС получено матричное уравнение, которое включает математическое описание процессов теплообмена и условия однозначности. Исследуется проблема оценки численных свойств схемы дискретизации при моделировании теплопроводности МПС. Предлагается методика преобразования обыкновенных дифференциальных уравнений к матричным уравнениям переменных состояния. С помощью уравнений переменных состояния и характеристических уравнений определяется устойчивость решений схемы дискретизации. На примере решения задачи нестационарной теплопроводности неограниченной пластины с граничными условиями первого рода проведена оценка аппроксимируемости и сходимости конечно-разностной схемы, представленной МПС
Стенин, В.А. Оценка численных свойств схемы дискретизации при моделировании теплопроводности методом переменных состояния / В.А. Стенин // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия 'Естественные науки' .— 2016 .— № 2 .— С. 126-132 .— doi.10.17238/issn 2227-6572.2016.2.126 .— URL: https://rucont.ru/efd/450667 (дата обращения: 25.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

При математическом моделировании процессов теплообмена используют численные, точные и приближенные аналитические методы. <...> Современные численные методы не вполне пригодны для применения в инженерной практике в силу сложности и неуниверсальности используемых алгоритмов и программ. <...> Точные аналитические методы эффективны при решении только линейных дифференциальных уравнений. <...> Приближенные методы, разрабатываемые для решения определенного класса задач, при исследовании ряда проблем неприемлемы. <...> Поэтому совершенствование методов моделирования теплообмена, их комбинирование с привлечением математического аппарата смежных дисциплин и разработка новых методов, сопряженных с современными прикладными вычислительными комплексами и симуляторами, являются актуальными задачами. <...> В технологии судостроения для моделирования используются матема- тический аппарат теории автоматического управления и прикладные компьютерные программы (Matrix, Simulink, VisSim и др.) <...> . При составлении уравнений движения тепловых объектов применяемые методы в целом достоверно отражают физику процессов, однако не учитывают появляющиеся в переходных режимах нелинейности. <...> Совместное использование метода переменных состояния (МПС) и вычислительных комплексов (в частности, VisSim) позволяет нивелировать нелинейность уравнений движения и улучшить качество процессов управления. <...> В работе на основе МПС получено матричное уравнение, которое включает математическое описание процессов теплообмена и условия однозначности. <...> Исследуется проблема оценки численных свойств схемы дискретизации при моделировании теплопроводности МПС. <...> Предлагается методика преобразования обыкновенных дифференциальных уравнений к матричным уравнениям переменных состояния. <...> С помощью уравнений переменных состояния и характеристических уравнений определяется устойчивость решений схемы дискретизации. <...> На примере решения задачи нестационарной <...>