Методичні вказівки до лабораторних занять з курсу "Основи математичного та комп'ютерного моделювання теплофізичних процесів"

Abstract

При вирішенні численних інженерних завдань зазвичай реальне явище замінюється математичною моделлю. Модель є спрощеним уявленням реальності і зазвичай містить кілька рівнянь. Головним завданням моделювання є максимальне наближення до реальності при залишковій простоті моделі. У ряді випадків вдається знайти аналітичне розв'язання задачі. Проте здебільшого доводиться використовувати чисельні методи. Ці методи передбачають застосування ЕОМ та зводяться до деяких дій над числами. При цьому в більшості випадків рішення є наближеним. Існують різні підходи до реалізації чисельних методів. Традиційний - підхід передбачає побудову алгоритму методу з подальшим програмуванням мовою високого рівня. Останнім часом широко і використовують - спеціалізовані програмні продукти - математичні пакети типу MathCad, які істотно спрощують процес складання алгоритму і мають вбудовані бібліотеки і графічні можливості. У ціх роботах описаний ще один підхід , що дозволяє в ряді випадків суттєво прискорити процес вирішення задачі. Він ґрунтується на використанні табличного процесора Excel, широко поширеного серед користувачів. Разом з тим, застосування даного програмного продукту для реалізації чисельних методів досі не знайшло відповідного відображення в літературі. Методична розробка містить короткий опис деяких чисельних методів, приклади інженерних завдань та технологію їх вирішення з використанням пакету Excel. Передбачається наявність у студентів основних навичок роботи з електронними таблицями типу Excel. Викладено елементи чисельних методів в інженерних теплофізичних розрахунках. Наведено приклади їх реалізації з використанням табличного процесора Microsoft Excel та математичні пакети типу MathCad.