Смекни!
smekni.com

Численное решение модельного уравнения (стр. 2 из 3)

Приведём это выражение к виду:

.

Т.е. теперь мы имеем
и
:

Далее найдем конечное

:

( 18 )

Проведя аналогичные расчёты для

заданных формулами (10) – (13), мы получим соответствующие
,
и
. Далее мы можем решить системы методом прогонки и получить требуемый результат.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ

В результате проведённых испытаний программа показала свою высокую надёжность. Были получены следующие данные.

При расчёте с использованием функции

и входных данных
;
;
;
;
;
;
на отрезке по X и по времени [0,1] с шагом 0,033 был получен результат с ошибкой равной 0,0675.

Для функции

при
;
;
;
;
;
;
, на том же промежутке, ошибка составляет 0,055.

С функцией

и
;
;
;
;
;
;
ошибка примет значение 0,0435.

При

и условиях
;
;
;
;
;
;
в результате возникает ошибка равная 0,0055.

И, наконец, если выбрана функция

и
;
;
;
;
;
;
, то ошибка составит 0,00255.

Т.е. можно сказать, что мы имеем результат с первым порядком точности. Столь малую точность можно объяснить тем, что производная, найденная при граничных условиях, так же имеет первый порядок точности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А. Епанешников, В. Епанешников Программирование в среде Turbo-Pascal 7.0. - М.: Диалог - Мифи, 1996. - 288 с.

2. Петухова Т. П., Сибирцев В. В. Пакет прикладных программ для численного моделирования процессов тепло- и массопереноса. – Караганда: Изд-во КарГУ. 1993

3. Фигурнов В. Э.IBMPC для пользователя. - М.: Инфра - М, 1995. - 432 с.

Приложение 1

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Поставленная задача была программно реализована на языке программирования Turbo-Pascal 7.0.

В состав программы входят следующие файлы:

basis.pas - PAS-файл основной части программы

(решение системы уравнений методом скалярной прогонки);

basis.v&v - EXE-файл основной части программы (вызывается из START.PAS);

fun.bmp - BMP-фаил с изображением функций;

inform.v&v - TXT-фаил с информацией о программе (вызывается из START.PAS);

music.v&v - музыкальный EXE-фаил (вызывается из START.PAS);

my_menu.pas - UNIT для создания меню;

sea.exe - программа для просмотра графических файлов;

start.pas - файл для запуска всей программы;

u - файл с результатами работы;

zastavka.v&v - EXE-фаил с заставкой к основной программе

(вызывается из START.PAS).

Файл START является, как бы оболочкой программы, из которой вызываются другие файлы. Сам процесс решения содержится в файле BASIS.

BASIS содержит следующие процедуры и функции:

Function Fun_U (Xm,t:real):real;

Вход: значение по X и значение по времени t, а также глобальная переменная выбранной

функции SelectFunction.

Действие: вычисляет точное значение функции U при заданных X и t.

Выход: Fun_U – значение функции.

Function Fun_F (Xm,t,a,b,v:real):real;

Вход: значение по X, по времени t, коэффициенты

,
,
и номер выбранной функции

SelectFunction.

Действие: вычисляет значение функции F при заданных X, t,

,
,
.

Выход: Fun_F – значение функции F.

Function Betta_Zero (time:real): real;

Вход: значение времени t и глобальные коэффициенты

,
,
, номер выбранной

функции SelectFunction.

Действие: вычисляет

, используемое в методе скалярной прогонки.

Выход: Betta_Zero – значение

.

Function U_End (time,Alf,Bet:real): real;

Вход: значение времени t,

,
и глобальные коэффициенты
,
,
, номер выбран-

нойфункции SelectFunction.

Действие: вычисляет

используемое в методе скалярной прогонки.

Выход: U_End – значение

.