Numerische Lösung von
Differentialgleichungen
1. Lösen
Sie folgende Differentialgleichung mittels numerischer Methoden, indem Sie bis x=1 mit wenigen Intervallen, z.B. 0,5;
0,2 und 0,1 rechnen.
y´=-xy²
mit y(0)=2
a) Wenden Sie die einfache EULERsche Methode an.
Konvergieren die Ergebnisse gegen den exakten Lösungswert y(1)=1?
b) Wenden Sie das Runge-Kutta-Verfahren 4. Ordnung
und ein Predictor-Corrector-Verfahren
auf die Differentialgleichung an und vergleichen Sie wieder die Ergebnisse.
- Lösen Sie die DGL
mit x(0)=3für den Punkt t=3 nach dem EULER-Verfahren.
Benutzen Sie dabei Schrittweiten von
!
- Lösen Sie die DGL
für den Punkt t=2p nach dem EULER-Verfahren.
Benutzen Sie dabei Schrittweiten von Dt=0,1p und Dt=0,05p!
- Für die Konzentration
C durch Sorption von Schadstoffen an der Bodenmatrix soll folgende DGL
gelten:
T1C+C=K, wobei T1 eine
Zeitkonstante und K eine
Konstante sein sollen.
. T1=1d-1, K=100
Die Konzentrationsänderung zum Zeitpunkt t=0 soll C(0)=0
sein.
- Der
Grundwasserwiederanstieg und damit die Auffüllung der Restlöcher in den
ehemaligen Braunkohlentagebauen dauert unter
natürlichen Bedingungen zu lange. Deshalb wird der Auffüllvorgang (ht=0=0) mit einer
konstanten Fremdeinspeisung beschleunigt. Stellen Sie für den
Auffüllvorgang h(t), ohne
Berücksichtigung des Grundwasserleiters und einer eventuellen
Grundwasserneubildungsrate, die Differentialgleichung auf.
Beschreiben Sie die Lösung mittels numerischer Methoden
- Es ist folgende
Differentialgleichung gegeben:
mit ht=0=0; g=0,015m/s und k=0,01s-1
Lösen Sie die Differentialgleichung mittels numerischer
Methoden.
Hier finden Sie die Lösung
für die Aufgaben 1-4