Nagy Péter Tamás

Bevezetés az áramlások numerikus szimulációjába


3.4. Felkészülést segítő kérdések

  1. Taylor-sorok segítségével vezesse le a következő véges differencia approximációt! Milyen rendben közelít az adott séma?
    1. Hátralépéses Euler-séma (Backward Euler)
    2. Előrelépéses Euler-séma (Forward Euler)
    3. Centrális (középponti) differenciaséma
     
  2. Taylor-sorok segítségével vezessen le:
    1. egy másodrendű, egyoldali(!) differenciasémát az első derivált értékére
    2. egy centrális (középponti) másodrendű differenciasémát a második derivált értékére .
     
  3. Vizsgálja meg az alábbi egy-dimenziós, állandósult, konvektív-diffúzív transzport egyenletet (a sebesség- és sűrűségtér ismert, a diffúziós együttható konstans)!
     
    ρu ϕx-Γ2ϕx2=0
     
    A peremfeltételek: ϕ0=1 , ϕL=3. A tartomány x[0, L].
     
    1. Adjon másodrendűen pontos diszkretizálást a tartomány egy belső pontjában (használjon lokális indexelést)!
    2. Egy 7 rácspontból álló hálóra írja fel sematikusan a diszkretizáció után adódó lineáris egyenletrendszer mátrixát.!
    3. Hogyan változik az egyenletrendszer, ha a bal oldali peremen Neumann-peremfeltételt szeretnénk előírni!
  4. Magyarázza a következő fogalmakat! Konzisztens, stabil, konvergens módszer, a módszer n-ed rendű pontosságú!
     
  5. Milyen típusú peremfeltételeket ismer? Adjon rá példát 1D-s esetben! (Diszkretizálni nem kell.)
     
  6. Röviden ismertesse, és hasonlítsa össze a véges differenciák, végeselem és véges térfogatok módszerét a következő szempontok alapján: a geometria reprezentációja, megoldás függvény reprezentációja, az egyenletek alakja (differenciál vagy integrál), a pontosság növelésének lehetősége tetszőleges geometria esetén!
     
  7. Adjon módszert arra, hogy 2D-s probléma esetén hogyan számítható egy rácspont globális indexe téglalap alakú tartományon!

Bevezetés az áramlások numerikus szimulációjába

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 533 0

Ennek a jegyzetnek a célja, hogy az áramlástan iránt érdeklődők elsajátítsák a numerikus modellezés alapvető elemeit. Megismerkedünk a modellezés folyamatával, majd az ehhez szükséges elméleti alapismeretekkel. Felelevenítjük, hogy milyen parciális differenciálegyenletekkel tudjuk modellezni az áramlásokat, adott esetben milyen elhanyagolásokkal élhetünk. Közben felidézzük a korábbi áramlástani és vektoralgebrai ismereteinket. Később ezt a pár egyenletet próbáljuk megoldani. Egy egyszerű problémától, az időben állandó egydimenziós áramlástól jutunk el az időben változó, több-dimenziós problémákig.

Hivatkozás: https://mersz.hu/nagy-bevezetes-az-aramlasok-numerikus-szimulaciojaba//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave