In this paper the authors present highly accurate and remarkably efficient computational methods for fractional order derivatives and integrals applying Riemann-Liouville and Caputo formulae: the Gauss-Jacobi Quadrature with adopted weight function, the Double Exponential Formula, applying two arbitrary precision and exact rounding mathematical libraries (GNU GMP and GNU MPFR). Example fractional order derivatives and integrals of some elementary functions are calculated. Resulting accuracy is compared with accuracy achieved by applying widely known methods of numerical integration. Finally, presented methods are applied to solve Abel’s Integral equation (in Appendix).
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy rozważono dokładności obliczeń numerycznych stanów ustalonych i nieustalonych pól temperatury nagrzewanych wsadów długich. Przyjęta uproszczona geometria wsadów umożliwia wygodne i jednoznaczne przedstawienie jakości wykonywanych obliczeń. Dokonano przykładowych obliczeń i oceny ich wiarygodności nie tylko pod kątem strat cieplnych, lecz przede wszystkim sposobu przyjmowanej dyskretyzacji obszaru liczonego. Pomijając trudności w określeniu parametrów materiałowych podano zakres błędów obliczeniowych przy wyznaczaniu mocy cieplnych i wartości temperatury nagrzewanych przewodników z uwzględnieniem ich rozszerzalności temperaturowej materiału.
EN
This paper deals with the accuracy of numerical calculations of transient and steady-state of temperature fields of heated steel wire. Simplifying the geometry of objects enabled presenting the quality of calculations in more convenient and unambiguous manner. Furthermore, not only was the credibility of the exemplary calculations evaluated when it comes to the issue of heat losses, but also - more importantly - it was evaluated by the way the computational space was divided. Putting aside the difficulties of determining material's parameters, we give the range of calculation errors for determining the heating power and the value of temperature of heated conductors, with the thermal expansion of those conductors taken into account.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.