1 PŘEDMLUVA // 2 METODY MATEMATICKÉHO MODELOVÁNÍ INŽENÝRSKÝCH PROBLÉMŮ NUMERICKÉ ALGORITMY LINEÁRNÍ ALGEBRY // Finitní melody řešení soustav lineárních rovnic // Nečtvercová systémy // Stabilita matic // Gaussova eliminace // Výpočet inverzní matice // Systémy s tridiagonální matici // Charakteristický polynom - vlastní čísla matic // Iterační a relaxační metody řešení soustav lineárních rovnic // Metoda postupných aproximací // Gaussova-Scidelova metoda // Relaxační metody // Výpočet hmotnostních bilancí // Výpočet scparačních zařízení // Příklady // 3 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ NELINEÁRNÍCH ROVNIC // Řešení rovnic o jedné neznámé // Metoda půlení intervalu a metoda sečen // Newtonova metoda // Čebyševovy iterační metody // Metoda tečných hyperbol // Metoda postupné zpětné interpolace // Řešení soustav nelineárních rovnic // Newtonova metoda // Metoda tečných hyperbol // Zobecněná metoda sečen - Warnerovo schéma // Gradientní metoda // Metody vneseného parametru // Velké systémy se speciální strukturou // Řešení algebraických rovnic // Výpočet kořenů algebraické rovnice // Línova iterace // Linova-Bairstowova metoda // Výpočet bodu varu směsi daného složení // Výpočet koncentračních a teplotních polí v rektifikační koloně // Výpočet složitých chemických rovnováh // Výpočet stacionárních stavů v systému míchaných reaktorů // Příklady // 4 INTERPOLOVÁNÍ. NUMERICKÉ DERIVOVÁNÍ A INTEGROVÁNÍ // Formulace úlohy interpolování // 4.2 Lagrangeův interpolační polynom 91 // 4.2.1 Aitkenovo interpolační schéma 92 // 4.2.2 Metoda neurčitých koeficientů 93 // 4.3 Diferenční formule 93 // 4.3.1 Diferenční formule z ekvidistantních uzlů 94 // 4.3.2 Metoda neurčitých koeficientů 94 // 4.3.3 Richardsonova extrapolace 97 //
4.4 Kvadraturní formule 98 // 4.4.1 Ekvidistantní uzly - Newtonovy-Cotesovy vzorce 98 // 4.4.2 Metoda neurčitých koeficientů 100 // 4.4.3 Kubaturní formule 101 // 4.5 Interpolovaní v závislosti efektivního faktoru na Thieleho modulu v úloze // neizotermické vnitřní difúze 102 // 4.6 Výpočet diferenciální destilace 10З // 4.7 Příklady 104 // 5 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ OBYČEJNÝCH DIFERENCIÁLNÍCH ROVNIC - POČÁTEČNÍ ÚLOHA 108 // 5.1 Eulerova metoda a metody Taylorova rozvoje 109 // 5.2 Rungovy-Kuttovy metody 112 // 5.3 Vícekrokové metody 117 // 5.3.1 Adamsovy formule 119 // 5.3.2 Problém startovacích hodnot 120 // 5.4 Integrace podél oblouku 121 // 5.5 Numerické metody pro systémy „stiff" 123 // 5.5.1 Implicitní jednokrokové metody 125 // 5.5.2 Explicitní metoda 2. řádu 127 // 5.6 Výpočet teplotních a koncentračních polí v trubkových neizotermických // reaktorech 130 // 5.7 Dynamické chování míchaného reaktoru - systém s rozdílnými časovými konstantami 121 // 5.8 Výpočet vícesložkové vsádkové destilace 133 // 5.9 Příklady 125 // 6 OKRAJOVÁ ÚLOHA PRO OBYČEJNÉ DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE 140 // 6.1 Okrajová úloha pro lineární rovnice 140 // 6.1.1 Konstrukce diferenční analogie 141 // 6.1.2 Převedení na počáteční úlohu ’45 // 6.1.3 Nelineární okrajové podmínky 148 // 6.2 Okrajová úloha pro nelineární rovnice 149 // 6.2.1 Diferenční metody řešení 149 // 6.2.2 Kvazilinearizace 152 // 6.2.3 Metody převedení na počáteční úlohu - metody střelby 154 // 6.2.3.1 Problém 1. řádu 156 // 6.2.3.2 Problém vyššího řádu 157 // 6.3 Řešení adiabatického trubkového reaktoru s podélným promícháváním 159 // 6.4 Izotermická a neizotermická vnitřní difúze v zrnu katalyzátoru 161 // 6.5 Axiální sdílení hmoty a tepla v trubkovém reaktoru 162 //
6.6 Neadiabatický trubkový reaktor s podélným promíchávánim. Víceznačná řešení 164 // 6.7 Trubkový reaktor s pistovým tokem a recyklem 168 // 6.8 Příklady 168 // 7 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ INTEGRÁLNÍCH A 1NTEGROD1FERENCIÁLNÍCH ROVNIC 170 // 7.1 Lineární integrální rovnice I70 // 7.2 Nelineární integrální rovnice 172 // 7.3 Integrodiferenciální rovnice 173 // 7.4 Trubkový reaktor a sdílení tepla radiací 175 // 7.5 Příklady 177 // 8 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ PARCIÁLNÍCH DIFERENCIÁLNÍCH ROVNIC PARABOLICKÉHO TYPU 178 // 8.1 Kanonický tvar rovnic druhého řádu s dvčma nezávisle proměnnými 178 // 8.2 Numerické řešení parabolických rovnic s dvěma nezávisle proměnnými 180 // 8.2.1 Metody sítí pro lineární úlohy 181 // 8.2.1.1 Jednoduchá explicitní formule 181 // 8.2.1.2 Stabilita diferenčního schématu 184 // 8.2.1.3 Konvergence numerického řešení 188 // 8.2.1.4 Jednoduchá implicitní formule 189 // 8.2.1.5 Srovnání explicitních a implicitních metod. Střídavě explicitní a implicitní metoda 192 // 8.2.1.6 Sférické a cylindrické souřadnice. Vliv členů nižšího řádu na stabilitu 194 // 8.2.1.7 Vícekrokové metody 197 // 8.2.1.8 Náhrada okrajových podmínek 200 // 8.2.1.9 Metody zvýšené přesnosti 203 // 8.2.1.10 Systémy lineárních parabolických rovnic 209 // 8.2.2 Metody sití pro nelineární úlohy 210 // 8.2.2.1 Jednoduchá explicitní metoda 211 // 8.2.2.2 Metoda jednoduché lincarizace 212 // 8.2.2.3 Extrapolační techniky 213 // 5.2.2.4 Techniky „predictor-corrector" 213 // 8.2.2.5 Newtonova metoda 214 // 8.2.2.6 Metody zvýšené přesnosti 215 // 8.2.2.7 Automatická regulace časového kroku 216 // 8.2.3 Metoda přímek 217 // 8.3 Numerické řešení parabolických rovnic s třemi nezávisle proměnnými 220 //
8.4 Neizotermická vnitřní difúze v částici porézního katalyzátoru. Problematika // adaptivní sítě 225 // 8.5 Nestacionární popis izotermiekého trubkového reaktoru s podélným promícháváním 228 // 8.6 Ncizotermicky-neadiabatický trubkový reaktor s podélným promícháváním 231 // 8.7 Sdílení hmoty a tepla v trubkovém neizotermicky-neadiabatickém reaktoru s radiálním // profilem teploty a koncentrace 232 // 8.8 Nestacionární vnitřní difúze ve čtvercové desce katalyzátoru 233 // 8.9 Příklady 235 // 9 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ ELIPTICKÝCH PARCIÁLNÍCH ROVNIC 241 // 9.1 Lineární eliptické rovnice ve dvou dimenzích 241 // 9.1.1 Metody řešení systémů diferenčních rovnic 243 // 9.1.1.1 Bodově iterační metody 243 // 9.1.1.2 Blokově iterační metody 245 // 9.1.2 Náhrada okrajových podmínek 246 // 9.1.3 Přesnější náhrady 248 // 9.2 Nelineární eliptické rovnice ve dvou dimenzích 250 // 9.2.1 Metoda postupných aproximací 250 // 9.2.2 Newtonova metoda 251 // 9.2.3 Postupné zjemňování sítě 253 // 9.3 Vedení tepla ve čtvercové desce 253 // 9.4 Stacionární vnitřní difúze v kulové částici katalyzátoru 255 // 9.5 Metoda přímek pro trubkový reaktor s axiálním i radiálním promícháváním 259 // 9.6 Příklady 260 7 // 10 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ HYPERBOLICKÝCH ROVNIC 262 // 10.1 Metoda charakteristik pro hyperbolickou rovnici druhého řádu 262 // 10.2 Metoda charakteristik pro systém hyperbolických rovnic prvního řádu 266 // 10.3 Diferenční metody pro hyperbolické rovnice druhého řádu 269 // 10.4 Diferenční metody pro hyperbolické rovnice prvního řádu 271 // 10.5 Dynamické chování trubkového reaktoru s recyklem 273 // 10.6 Stacionární chování reaktoru s křížovou výměnou tepla 275 // 10.7 Příklady 276 //
11 NUMERICKÉ ŘEŠENÍ ÚLOH S POHYBLIVÝM A NEZNÁMÝM // ROZHRANÍM 277 // 11.1 Úlohy s pohyblivým rozhraním 277 // 11.2 Numerické řešení úloh s pohyblivým rozhraním 279 // 11.2.1 Explicitní diferenční metoda 279 // 11.2.2 Implicitní diferenční metoda 280 // 11.2.3 Metoda přímek 281 // 11.2.4 Řešení složitějších úloh s pohyblivým rozhraním 281 // 11.3 Úlohy s neznámým rozhraním. Prosakování vody porézní přepážkou 282 // 11.4 Příklady 286 // 12 NUMERICKÉ METODY ŘEŠENÍ PROBLÉMŮ MULTIPLIC1T // A PARAMETRICKÉ STUDIE 287 // 12.1 Dynamické systémy se soustředěnými a rozloženými parametry 287 // 12.2 Výpočet stacionárních řešení dynamických systémů 289 // 12.3 Závislost stacionárních řešení na parametru 290 // 12.4 Výpočet větvicích bodů. reálné bifurkace 294 // 12.5 Bifurkační diagram 299 // 12.6 Parametrická studie neizotermicky-nea.diabatického trubkového reaktoru 300 // 12.7 Příklady 304 // 13 METODY VYŠETŘOVÁNÍ DYNAMIKY A STABILITY CHEMICKOINŽENÝRSKÝCH MODELŮ 307 // 13.1 Stabilita stacionárních stavů dynamických systémů 307 // 13.2 Výpočet bodů komplexní bifurkace, vznik periodických režimů 309 // 13.3 Úplný bifurkační diagram 312 // 13.4 Parametrická studie kaskády dvou průtočných míchaných reaktorů s recyklem . 313 // 13.5 Příklady 318 // 14 VYHODNOCOVÁNÍ EXPERIMENTÁLNÍCH DAT 320 // 14.1 Výběr účelové funkce 320 // 14.2 Lineární regrese 324 // 14.3 Linearizovaná regrese 326 // 14.4 Kvazilinearizovaná regrese 327 // 14.5 Vyhodnocování modelu pro oxidaci CO s adsorpční kinetikou. Diferenciální data. 328 // 14.6 Nelineární regrese. Gaussova-Newtonova metoda 331 // 14.7 Jednoduché formule s jedním nelineárním parametrem 333 //
14.8 Vyhodnocování parametrů v obyčejných diferenciálních rovnicích. Integrální data 334 // 14.9 Vyhodnocování parametrů v parciálních diferenciálních rovnicích. Vyhodnocování // parametrů v jednorozměrném disperzním modelu 335 // 14.9.1 Model procesu a okrajové podmínky 336 // 14.9.2 Numerická metoda řešení a diskuse výsledků 338 // 14.10 Příklady 340 // 15 LITERATURA 344 // 15.1 Učebnice numerické matematiky 344 // 8 15.2 Monografie věnované matematickému modelování a výpočetním metodám 346 // 15.3 Speciální literatura k jednotlivým kapitolám 346 // 15.4 Přehled matematických časopisů orientovaných numericky a aplikovaně 351 // 15.5 Přehled inženýrských, fyzikálních a chcmickoinženýrských časopisů orientovaných na // matematické modelování 351 // Rejstřík 353