Diferencia entre revisiones de «Ecuacion de calor (Grupo 25C)»

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(Sistema de ecuaciones en coordenadas polares)
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==Resolución del problema==
 
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Se resuelve por el método de diferencias finitas discretizando la variable espacial "ρ" y la variable temporal "t". En este caso tenemo dos matrices K1 y K2 que acompañan el vector "U" ya que el planteamiento lo exige por las apariciones de las derivadas primera y segunda de U con respecto de "ρ".
  
 
===Método del trapecio===
 
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===Temperatura para ρ=2===
 
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Revisión del 20:20 14 may 2015

Trabajo realizado por estudiantes
Título ECUACIÓN DE CALOR. GRUPO 25C
Asignatura Ecuaciones Diferenciales
Curso Curso 2014-15
Autores Gálvez Aparici, Antonio
Megino León, Guillermo
Popa, Silviu
Sistac Ara, Alejandro
Veiga López, Roberto
Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura


1 Introducción

Se considera una placa en forma de anillo comprendida entre los radios ρ=1 y ρ=3 y unos objetos colocados en estas fronteras que mantienen la placa a una temperatura constante de 3 y 0 grados respectivamente.


Representación gráfica de la placa


Consideramos también que su temperatura inicial sigue la siguiente función:

centro

Todas estas características llevan al desarrollo de un problema de calor cuyo sistema se va a plantear a continuación.

2 Sistema de ecuaciones en coordenadas polares

En este caso se va a suponer que la temperatura "U" de la placa solamente depende de la coordenada radial y el tiempo, descartándose así la coordenada cíclica theta. Además se sabe que "U" satisface la siguiente ecuación:

centro

Sabiendo esto se puede desarrollar un sistema de ecuaciones en coordenadas polares que representa el problema planteado.

Al no tener dependencia de la variable “θ” el problema que nos queda es de contorno en “ρ”:

centro

Aplicando la ecuación que nuestro problema tiene que satisfacer:

centro

Añadiendo las condiciones de contorno y las iniciales nos queda el siguiente planteamiento:

centro

3 Resolución del problema

Se resuelve por el método de diferencias finitas discretizando la variable espacial "ρ" y la variable temporal "t". En este caso tenemo dos matrices K1 y K2 que acompañan el vector "U" ya que el planteamiento lo exige por las apariciones de las derivadas primera y segunda de U con respecto de "ρ".

3.1 Método del trapecio

3.2 Temperatura para ρ=2

3.3 Método de Euler explícito

3.4 Método de Euler implícito

3.5 Método de Heun

4 Planteamiento del problema para tiempos grandes

5 Planteamiento del problema con una pieza aislante en ρ=1

6 Consideramos un disco de ρ<3