МІНІСТЕРСТВО НАУКИ ТА ОСВІТИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Методичні вказівки
до виконання лабораторних робіт
з курсу “Математичне моделювання хіміко-технологічних процесів”
для студентів бакалаврського рівня підготовки 6.051302, 6.051301 денної форми навчання
Затверджено
на засіданні кафедри
хімічної інженерії
Протокол № 12 від 29.06 2013 р.
Львів 2013
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Математичне моделювання хіміко-технологічних процесів” для студентів бакалаврського рівня підготовки 6.051302, 6.051301 денної форми навчання/ Укл.: В.М. Атаманюк, Н.Я. Цюра, Д.М. Симак, – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2013. – 38с.
Укладачі В.М. Атаманюк, д.т.н., проф.
Н.Я. Цюра,
Д.М. Симак, к.т.н.
Відповідальний за випуск Є.М. Семенишин , д.т.н., проф.
Рецензенти Я.І. Вахула , д.т.н., проф.
Д.П. Кіндзера, к.т.н., доц.
ВСТУП
Математичне моделювання - це сучасний інструмент наукових та інженерних досліджень у різних галузях знань.
Математичне моделювання процесів, явищ, об'єктів і систем дає змогу глибше проникнути в їх суть, знаходити властивості, виявляти закономірності, прогнозувати еволюцію й активно керувати процесами їх функціонування.
В порівнянні з фізичним, математичне моделювання є економічно вигіднішим як за трудоємкістю, так і за вартістю.
Математична модель – це рівняння (система рівнянь) чи сукупність рівнянь і систем, які описують той чи інший процес. Найчастіше використовуються алгебраїчні, трансцендентні, диференціальні рівняння зі звичайними і частковими похідними.
Сучасний процес математичного моделювання важко реалізувати без комп’ютерів або вбудованих контролерів. Для цього використовуються різноманітні інструментальні програмні засоби та середовища (MathCad, MatLab, Mathematіca, Maple, Derive, VisSim, Genius й інші), що суттєво спрощують моделювання. Сучасні математичні пакети можна використовувати і як звичайний калькулятор, і як засоби для спрощення виразів при розв’язанні будь-яких математичних задач, і як генератори графіки або навіть звуку. Стандартними стали також засоби взаємодії з Internet, шляхом генерації HTML-сторінок прямо в процесі обчислень.
Звичайно, кваліфікований користувач, який в достатній мірі володіє однією з мов програмування (C++, Java, Pascal, Fortran, Prolog та іншими), може самостійно створити окрему програму або комплекс програм, що дасть змогу реалізувати на ПК алгоритм його задачі. Проте, такий підхід потребує зазвичай великих працезатрат на програмування, відлагодження та тестування кожної програми. Тому було створено згадані прикладні програмні пакети, області використання яких надзвичайно широка. Для найбільш ефективного використання обчислювальної техніки необхідно правильно вибрати найкращий пакет програм на самій ранній стадії розв’язання прикладної задачі. Адже, реальна мета полягає в вирішенні певної проблем, а обчислення – всього лише проміжний етап на шляху до цього рішення.
Звичайно, кожен з математичних пакетів має свої переваги та недоліки та є зручнішим для розв’язання конкретних завдань.
Для розв»язку задач, передбачених робочою програмою з курсу “Математичне моделювання хіміко-технологічних процесів” для студентів бакалаврського рівня підготовки 6.051302, 6.051301 денної форми навчання пропонується використання системи MathCad.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
Тема: Ознайомлення із системою математичного моделювання MathCad.
Мета: вивчити інтерфейс системи MathCad, навчитися вводити і редагувати текст і формули, проводити обчислення у MathCAD і будувати графіки.