Численные методы расчёта, моделирования и проектирования технологических процессов и оборудования. Майстренко А.В - 105 стр.

UptoLike

105
Используемая при получении уравнения (10.31) схема узлов явля-
ется явной, так как уравнение (10.31) позволяет найти значения функ-
ции
(
)
txf ,
на слое
1+j
t
, если известны значения на двух предыдущих
слоях. Для того чтобы найти приближённое решение задачи (10.27)
(10.29) необходимо знать значение решения на двух начальных слоях.
Их можно найти из начальных условий одним из следующих способов:
1. Заменяем в начальном условии (10.28) производную
(
)
0,
xf
t
разностным отношением
( )
ii
ii
gxg
ff
==
01
.
Тогда для определения значений
(
)
txf
,
на слоях
1,0
=
=
jj
по-
лучаем:
iiiii
gufuf
+==
10
,
. (10.33)
2. Заменяем производную
(
)
0,
xf
t
разностным отношением
2
1,1 ii
ff
, где
1,i
f
значение функции
(
)
txf ,
на слое
1
=
j
. Тогда
из начальных условий (10.28) будем иметь:
i
ii
ii
g
ff
uf =
=
2
,
1,1
0
. (10.34)
Напишем разностное уравнение (10.32) для слоя
0
=
j
.
1,0,10,11, +
+=
iiii
ffff
. (10.35)
Исключив из уравнений (10.34), (10.35)
1,i
f
, получим:
ii
uf
=
0
,
( )
iiii
guuf
++=
+ 111
2
1
. (10.36)
3. Если функция
(
)
xu
имеет конечную вторую производную, то
значение
1i
f
можно определить с помощью формулы Тейлора.
2
0
2
2
0
01
2
t
f
t
f
ff
ii
ii
+
+
.
Используя уравнения (10.27) при a = 1 и начальные условия
(10.28), можно записать:
i
ii
i
i
ii
u
x
f
t
f
g
t
f
uf
=
=
=
=
2
0
2
2
0
2
0
0
,,
.
В результате получаем:
iiiiit
ugufuf
++=
2
,
2
10
. (10.37)
Решение системы (10.37) осуществляется итерационными методами.