Was wird im Kontext der Modellbildung und Simulation unter Governing Equations verstanden?
“Governing Equations” sind die grundlegenden mathematischen und physikalischen Gleichungen, die das Verhalten eines Systems oder eines Prozesses beschreiben.
Es handelt sich um:
Erhaltungssätze
Zustandsgleichungen
Rand- und Anfangsbedingungen
Diskutieren Sie die Rolle der Kontinuitätsgleichung bei der Modellerstellung zur Simulation thermischer Systeme.
Die Kontinuitätsgleichung beschreibt die Erhalung der Masse in einem physikalischem System. Sie ist wichtig für die Berechnung von Wärmeübertragen und anderweitigen Systemen.
Was wird in der Systemtheorie unter White‐Box‐ was unter Black‐Box‐Modell verstanden?
White-Box
—> Modell, dass sich aus Gleichungen zusammensetzt, die sich aus physikalischen Gesetzen herleiten lassen (Verhaltenserklärendes Modell)
—> Basiert auf Governing-Equations
Black-Box:
—> Basiert ausschließlich aus Eingangs- und Ausgangsdaten
—> Ableitung aus Mess- und Simulationsdaten
—> Aus empirischen Daten kann mittels Kurvenanpassung ein Modell erstellt werden
Warum kann es gelegentlich sinnvoll sein, trotz bekannter physikalischer Zusammenhänge einen linearen Gleichungsansatz in der Modellbildung zu verfolgen?
Es wird zwar ein Genauigkeitsverlust in Kauf genommen
Dafür hat man eine schnelle und stabile Berechnung
Sie sind einfacher lösbar
Wie stehen die Begriffe Framework und Modellbeschreibungssprache im Kontext moderner
Simulationsumgebungen im Zusammenhang?
Ein Framework ist eine Softwareplattform oder ein Toolset, das die Erstellung, Implementierung und Ausführung von Modellen in einer Simulationsumgebung unterstützt. Es stellt eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) bereit.
Eine Modellbeschreibungssprache ist eine formale Notation oder eine domänenspezifische Sprache (DSL) zur Beschreibung eines Systems in mathematischer oder strukturierter Form. Sie ermöglicht es, Modelle unabhängig von einem spezifischen Framework zu definieren, sodass sie zwischen verschiedenen Simulationsumgebungen verwendet werden können.
Was wird unter kausaler bzw. akausaler Programmierung verstanden?
kausale Programmierung:
—> Nachdem Ursache-Wirkung-Prinzip
—> Es sind Eingangsgrößen gegeben. Anhand dieser berechnet man Wert A, dann kann mit Wert A der Wert B berechnet werden usw.
akausale Programmierung:
—> Folgt nicht dem Ursache-Wirkung-Prinzip
—> hat keine gegebene Flussrichtung
Was ist gemeint, wenn im Zusammenhang mit einem elektrischen Netz von Last gesprochen wird? Ist es nach Definition der Last zulässig zu sagen, dass ein Kraftwerk Grundlast produziert?
Nein ein Kraftwerk produziert keine Grundlast. Es deckt diese lediglich
Ein Kraftwerk produziert elektrische Leistung und diese elektrische Leistung wird benötigt um die Last von Verbrauchern zu decken.
Daher ist es falsch zu sagen, dass ein Kraftwerk Grundlast produziert.
Was ist Residuallast? Vergleichen Sie Residuallast zur Grundlast.
Residuallast ist die Last, die von regelbaren Kraftwerken in einem elektrischen Netz gedeckt werden muss.
Die Grundlast hingegen ist die Leistung, die konstant mindestens in einem Stromnetz anliegt.
Erklären Sie, warum negative Residuallast ein eher theoretischer Begriff ist und wie er mit dem Strompreis zusammenhängt.
Der Begriff der negativen Residuallast ist rein theoretisch, da dies bedeuten würde, dass mehr Leistung durch Kraftwerke bereitgestellt wird, als durch Verbraucher benötigt wird. Dies ist jedoch physikalisch nicht möglich. Es kann lediglich eine Leistung bereitgestellt werden, wenn es auch Abnehmer gibt.
Somit sinken die Strompreise ab und fallen teilweise sogar in den negativen Bereich, um Abnehmer dazu zu animieren, den Verbrauch hochzufahren.
Überschüssige Leistung muss abgeregelt werden.
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