Embed
Email

MATEMATIKA TEKNIK KIMIA

Document Sample
MATEMATIKA TEKNIK KIMIA
Shared by: HC111208104916
Categories
Tags
Stats
views:
26
posted:
12/8/2011
language:
pages:
89
MATEMATIKA

TEKNIK KIMIA

Dr. Ir. Setijo Bismo, D.E.A.

Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T.

SILABUS

 Pendahuluan

 Formulasi problem fisikokimia

 Teknik penyelesaian model persamaan

diferensial biasa (PDB)

 Teknik penyelesaian model persamaan

diferensial parsial (PDP)

REFERENSI

 Applied Mathematics and Modeling for Chemical

Engineers, Rice, 1995

 Numerical Methods for Chemical Engineers with

MATLAB Applications, Constantinides, 1999.

 Numerical Methods for Engineers and Scientists,

2nd Edition, Hoffman, 2001

 Applied Numerical Methods Using Matlab, Yang,

2005

 Numerical Analysis Using MATLAB and

Spreadsheets.2ed Ed, Karris, 2004

EVALUASI

 UTS = 20 %

 UAS = 30 %

 Tugas = 30 %

 Proyek = 20 %

PENDAHULUAN

Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T.

Departemen Teknik Kimia

Fakultas Teknk

Universitas Indonesia

DEFINISI MODEL (TERMINOLOGI)

 “Sebuah objek M (benda, sistem fisika atau

kimia, atau proses) adalah model apabila

terdapat analogi antara objek M dan objek

lain O sehingga kesimpulan mengenai O

dapat dibuat”.

DEFINISI MODEL (TERMINOLOGI)

 Model M

 Representasi objek O;

 Taksiran objek O yang diisolasi dari seluruh

realitas,

 Menggambarkan kenyataan atau bagian dari

kenyataan.

 Dapat disederhanakan menjadi bagian dari

kenyataan jika perlu kesimpulan tertentu saja.

DEFINISI MODEL (TERMINOLOGI)

 Keterbatasan analogi model M dan objek O

 Keterbatasan kesesuaian fungsi,

 Keterbatasan lesesuaian struktur dan perilaku,

 Keterbatasan akurasi.

 Model M dan objek O boleh berbeda skala.

 Hasil model bagus apabila variabel dan

fenomena pentingnya direpresentasikan

secara benar dalam konteks atau investagi

tertentu.

DEFINISI MODEL (TERMINOLOGI)

 Analogi antara model M dan objek O dapat

dibuat dalam bentuk persamaan matematis.

 Model matematis menggambarkan

seperangkat persamaan aljabar dan/atau

diferensial dan/atau integral yang digunakan

untuk menjelaskan perilaku objek O.

TUGAS CHEMICAL ENGINEER

 Mengoperasikan dan mengoptimalkan proses

yang ada;

 Merancang pabrik baru dan memodifikasi

pabrik yang ada.

APLIKASI MODEL MATEMATIS

DI INDUSTRI KIMIA

 Percobaan

 Simulasi

 Analisis sensitivitas

 Kendali dan operasi

 Optimisasi

 Eksplorasi

KETERBATASAN MODEL

MATEMATIS

1. Jenis, jumlah serta keakuratan data;

2. Perkakas matematis;

3. Interpretasi hasil model.

INTERPRETASI HASIL MODEL

PENYUSUNAN DAN

KLASIFIKASI MODEL

Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T.

Departemen Teknik Kimia

Fakultas Teknk

Universitas Indonesia

PENYUSUNAN MODEL

MATEMATIKA

 Penyusunan model matematika adalah

pengesetan seperangkat persamaan

matematika.

 Persamaan matematika adalah hubungan

antara variabel proses.

TAHAP-TAHAP PEMODELAN

1. Formulasi persoalan, pengumpulan objektif

dan kriteria keputusan;

2. Pengamatan terhadap proses dan

klasifikasinya untuk membagi proses

menjadi beberapa subsistem (elemen

proses);

3. Penentuan hubungan antara subsistem;

4. Analisis variabel dan hubungan antar

variabel pada setiap elemen proses;

TAHAP-TAHAP PEMODELAN

5. Pembentukan persamaan matematika

dengan menggunakan variabel dan

parameter; Pengumpulan data;

6. Pengamatan representasi proses oleh

model; perbandingan hasil simulasi dengan

data proses nyata;

7. Instalasi model; interpretasi dan

pemeriksaan hasil.

TAHAP-TAHAP PEMODELAN

8. Analisis sensitivitas model untuk

mengidentifikasi parameter yang

berpengaruh kuat dan lemah terhadap

respons model;

9. Penyederhanaan model.

10. Tahap 4 – 9 diulang, sampai interpretasi

hasil model sesuai dengan kriteria objektif

dan solusi yang diharapkan.

KEGUNAAN MODEL

 Untuk memformulasikan fenomena fisika dan

fisikokimia, yaitu perpindahan panas,

perpindahan massa dan perpindahan

momentum, serta reaksi kimia di dalam

sistem homogen dan heterogen.

 Untuk mendesain operasi perpindahan

massa, menghitung penukar panas,

merekayasa reaksi kimia, dan

mengendalikan proses.

KLASIFIKASI

MODEL MATEMATIKA

MODEL BERDASARKAN

PRINSIP FISIKOKIMIA

 Digunakan untuk memformulasi fenomena

perpindahan.

 Proses dibagi menjadi sejumlah elemen

proses yang dijelaskan dengan hukum

kekekalan massa, momentum, dan energi.

MODEL BERDASARKAN

PRINSIP FISIKOKIMIA

 Model deterministik atau elemen model:

 Nilai atau seperangkat nilai setiap variabel atau parameter

model pada kondisi tertentu telah ditentukan.

 Model statistik atau elemen model statistik

 Variabel dan parameter model merupakan besaran

statistik, berupa probabilitas atau momen dari fungsi

densitas probabilitas.

 Misalnya

 Jika fungsi densitas probabilitas P(Y ) berlaku untuk

variabel statistik Y, maka P(Y) dY adalah probabilitas

variabel tersebut yang berada dalam rentang dY di sekitar

Y.

MODEL BERDASARKAN

PRINSIP FISIKOKIMIA

 Klasifikasi berdasarkan jenis persamaan









Tingkat kesulitan metode penyelesaian

berkurang dari kanan ke kiri.

MODEL PDF

 Model berbasis persamaan transport dalam bentuk fungsional

P(1, . . . , n).

 Probabilitas menemukan variabel terikat (1, . . . , n) dalam

rentang d1, . . . , dn di sekitar fungsi 1(x, t), . . ., n(x, t) adalah

P(1, . . . , n)d1, . . . , dn.

 Memberi informasi statistik proses statistik.

 Memberi fungsi distribusi variabel proses.

 Contoh:

 mekanika statistik, teori kinetik gas, campuran makro dalam

distribusi waktu tinggal, distribusi ukuran kristal, distribusi

aktivitas pada pelet katalis, dan distribusi umur dan ukuran

biakan mikrobiologi.

MODEL EMPIRIS

 Korelasi respons proses terhadap perubahan satu

atau beberapa variabel proses.

 Contoh:

 Fitting polinomial pada data eksperimen, respons proses

pada pengendalian proses dalam bentuk fungsi transfer

pada domain waktu atau frekuensi.

 Merupakan model statistik karena data diperoleh

secara eksperimen dan berisi kesalahan statistik.

 Memiliki makna terbatas dalam menjelaskan proses

atau elemen proses;

 Misal: prediksi berada di luar rentang percobaan.

MODEL BERDASARKAN

PRINSIP FISIKOKIMIA

Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T.

Departemen Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Indonesia

ILUSTRASI PROSES PEMODELAN

 Proses pendinginan fluida yang mengalir di

dalam pipa berpenampang lingkaran.

 Dimulai dengan model yang paling sederhana.

 Menambah tingkat kesulitan untuk meningkatkan

keakuratan.

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Buat sketsa sistem.

 Plug flow:

 Profil kecepatan fluida

berbentuk plug (merata

pada posisi radial).

 Elemen fluida

bercampur sempurna

ke arah radial sehingga

temperatur fluida

merata pada bidang

normal terhadap bidang

aliran (arah radial).

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Jika tube tidak panjang atau perbedaan temperatur tidak besar,

maka sifat fisik fluida tidak banyak berubah.

 Asumsi:

1. Keadaan tunak;

2. Sifat fisik fluida (, Cp, k dll) konstan;

3. Temperatur dinding konstan dan merata (tidak berubah ke arah z

atau r) dengan nilai Tw;

4. Temperatur inlet konstan dan merata (tidak berubah ke arah r)

dengan nilai T0, dimana T0 > Tw;

5. Profil kecepatan berbentuk plug atau datar sehingga merata ke

arah z atau r;

6. Fluida bercampur sempurna (turbulen Re > 2100) sehingga

temperatur merata ke arah radial;

7. Konduksi termal sepanjang sumbu relatif kecil dibandingkan

konveksi.

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Buat sketsa elemen volume diferensial

sistem (fluida alir) atau “volume kontrol."

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Kembangkan hukum kekekalan energi umum





 Keadaan tunak  akumulasi nol.

 Tidak ada sumber kimia, nuklir atau listrik  tidak ada

pembangkit panas.

 Panas hanya berpindah melalui perimeter elemen akibat

perbedaan temperatur antara fluida dan dinding.

 Laju pengambilan panas menggunakan hukum

pendinginan Newton (+)

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Kembangkan hukum kekekalan energi umum





 Luas kontak = keliling x panjang.

 Koefisien perpindahan panas, h konstan.

 Bar di atas T menyatakan nilai rata-rata antara

T(z) dan T (z + z)

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Kembangkan hukum kekekalan energi umum

 Sepanjang sumbu, panas masuk dan keluar

hanya melalui konveksi (aliran) sehingga









 Dua suku pertama: laju alir massa x entalpi lokal

(temp. rujukan untuk entalpi = 0).

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT







Disusun kembali dan dibagi z, diperoleh









Dengan





menjadi

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT

 Pengelompokan parameter menjadi satu suku

(parameter lumping)









menjadi

.

dimana

.

MODEL 1 –

ALIRAN SUMBAT





Persamaan diferensial biasa orde pertama.

MODEL 2 –

KECEPATAN PARABOLIK

 Jika aliran lebih lambat (Re < 2100), kecepatan berbentuk

parabola.







v0 = kecepatan rata-rata

vz = kecepatan lokal (variatif).

 Asumsi 5, 6, dan 7 dimodifikasi:

5. Profil kecepatan arah z berbentuk parabola dan tergantung pada

posisi r.

6. Fluida tidak tercampur sempurna ke arah radial sehingga

konduksi panas radial diperhitungkan.

7. Karena konveksi lebih kecil, konduksi panas aksial

dipertimbangkan.

MODEL 2 –

KECEPATAN PARABOLIK

 Volume kontrol berbentuk cincin dengan tebal r dan panjang

z;

 Panas melewati dua permukaan, area anular yang normal

terhadap aliran fluida, dan area sepanjang keliling cincin;

 Fluks panas (laju per satuan luas normal) menggunakan

konduksi molekular.

MODEL 2 –

KECEPATAN PARABOLIK

 Laju bersih pembentukan (pelepasan) panas

oleh konduksi = fluks x luas area normal

terhadap arah fluks.

 Hukum kekekalan panas elemen volume

MODEL 2 –

KECEPATAN PARABOLIK

 Dua koordinat posisi  proses diferensiasi parsial,

misalnya









disusun kembali dan dibagi dengan 2zr

.

.

MODEL 2 –

KECEPATAN PARABOLIK







Dengan limit, diperoleh





 Turunan terhadap z menunjukkan nilai r konstan,

sehingga r dapat ditempatkan di luar suku; dengan

membagi dengan r dan menata kembali, diperoleh

MODEL 2 –

KECEPATAN PARABOLIK

 Substitusi hukum Fourier dan uz







ke



diperoleh







Persamaan diferensial parsial orde dua

GABUNGAN LAJU DAN

KESETIMBANGAN

 Contoh: adsorpsi menggunakan unggun padat granular.

 Adsorpsi lebih cepat dibandingkan difusi internal, sehingga pada

dan dekat partikel terjadi kesetimbangan lokal.









q = komposisi rata-rata fasa padat (mol solut teradsorpsi per

satuan volume partikel),

C* = komposisi solut (mol solut per satuan volume fluida), yang

setimbang.

 Asumsi:

 Pengontrol laju: laju perpindahan antara fasa mengalir dan fasa

diam (padat).

GABUNGAN LAJU DAN

KESETIMBANGAN

 Konsep aliran sumbat  profil

kecepatan fluida datar.

 Adsorbat di dalam fluida encer 

efek panas diabaikan (isotermal).

 Partikel sangat kecil  efek difusi

aksial diabaikan  transportasi

fasa fluida disebabkan aliran

konveksi.

GABUNGAN LAJU DAN

KESETIMBANGAN

 Transportasi antarfasa mengikuti hukum laju yang

berangkat dari keadaan kesetimbangan

termodinamika.

 Luas antarfasa total tidak diketahui  koefisien

perpindahan volumetrik (kca); a = luas antarfasa

total per satuan volume kolom paking.

 Persamaan laju inkremental

.

.

.

GABUNGAN LAJU DAN

KESETIMBANGAN

 Neraca solut di kedua fasa









Vo: kecepatan superfisial fluida (terjadi jika tube kosong);

: fraksi volume kosong di antara partikel (volume kosong interstitial)

 (1 - ): fraksi volume fasa padat;

Laju akumulasi: fasa fluida (C) dan fasa padat (q).

 Pembagian dengan Az dan limit menghasilkan

GABUNGAN LAJU DAN

KESETIMBANGAN

 Neraca solut di fasa diam saja

 Tidak ada reaksi kimia;

 Laju akumulasi sama dengan laju perpindahan ke padatan









 Dibagi dengan A z









 Jika kesetimbangann dicapai C  C*

.

GABUNGAN LAJU DAN

KESETIMBANGAN

 Substitusi



menghasilkan





 Kondisi batas

.

.



.

PROSEDUR PEMODELAN

1. Gambar sketsa sistem dan definisikan besaran kimia, fisika dan

geometri.

2. Pilih variabel terikat (respons).

3. Pilih variabel bebas (misal z, t).

4. Buat daftar parameter (konstanta fisik, ukuran dan bentuk); buat

pula daftar parameter tak konstan (misal viskositas yang berubah

terhadap temperatur).

5. Gambar sketsa perilaku variabel terikat, seperti profil temperatur

yang diharapkan.

6. Buat “volume kontrol" untuk elemen diferensial atau berhingga

sistem (misal CSTR); buat sketsa elemen dan indikasikan semua

lintasan masuk dan keluarnya.

PERSAMAAN

DIFERENSIAL BIASA -

PROBLEM NILAI AWAL

Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T.

PERSAMAAN

DIFERENSIAL BIASA (PDB)

 Persamaan diferensial untuk fungsi yang

hanya tergantung pada satu variabel

 Ruang (x, y, z, r)

 Waktu (t).

 Solusi PDB:

 Kondisi awal (problem nilai awal);

 Kondisi batas (problem nilai batas).

PERSAMAAN

DIFERENSIAL BIASA (PDB)

 Problem nilai awal:

 jika semua kondisi berada pada satu titik dan

dapat diintegrasi mulai dari titik tersebut.

 Problem nilai batas dua titik:

 jika pada satu titik terdapat satu atau lebih kondisi

dan pada titik lain terdapat satu atau lebih kondisi

yang lain.

 Contoh problem PDB:

 kontrol parameter, kinetika di dalam reaktor batch,

reaktor alir sumbat.

KLASIFIKASI PDB

 Dasar klasifikasi:

 Orde,

 Kelinearan,

 Kondisi batas.

KLASIFIKASI BERDASARKAN

ORDE

 Orde persamaan diferensial = orde tertinggi

dari derivat (turunan).

 Orde pertama:

dy

 y  kx

dx

 Orde kedua: d2y dy

2

y  kx

dx dx



Orde ketiga: 2

 3

d y d y  dy 

2

 a 2  b   kx

 dx 

3

dx dx

KLASIFIKASI BERDASARKAN

KELINEARAN

 Linear: tidak mengandung perkalian variabel

terikat, derivatnya atau keduanya.

 Tak linear: mengandung perkalian variabel

terikat atau derivatnya atau keduanya.

 Linear: dy

 y  kx

dx

 Tak Linear: d2y dy

2

y  kx

dx dx

2

3

d y d y  dy 

2

 a 2  b   kx

 dx 

3

dx dx

KLASIFIKASI BERDASARKAN

KONDISI BATAS

 Problem nilai awal:

 Semua nilai variabel terikat dan/atau turunanya

diketahui pada nilai awal variable bebas.

 Problem nilai batas:

 Variabel terikat dan/atau turunannya diketahui

pada lebih dari satu variabel bebas.

KLASIFIKASI BERDASARKAN

KONDISI BATAS

 PDB orde ke-n:

dny d n 1 y

b0 x  n  b1 x  n1  ...  bn 1 x   bn x  y  Rx 

dy

dx dx dx

 R(x) = 0  homogen.

 R(x)  0  tak homogen.

 Koefisien {bi | i = 1, 2, …, n}

 koefisien variabel jika fungsi dari x;

 koefisien konstan jika skalar.

KLASIFIKASI BERDASARKAN

KONDISI BATAS

 Untuk mendapatkan solusi sebuah PDB orde

ke-n atau sejumlah n PDB orde pertama,

diperlukan spesifikasi n nilai variabel terikat

(turunannya) pada nilai-nilai tertentu variabel

bebasnya.

SOLUSI PDB -

PROBLEM NILAI

AWAL

Dr.rer.nat. Ir. Yuswan Muharam, M.T.

KUADRATUR

 Hanya satu PDB (linear atau tidak linear)

 f y

dy

dt

y 0   y0

 Pemisahan variabel:

dy

 dt

f y

y t

dy



y0

  dt

f y 0



● Jika dapat diselesaikan secara analitik  solusi eksak.

KUADRATUR

 Misal: problem kinetika untuk reaksi orde dua

dc

 kc 2

dt

c0   c0



 Pemisahan variabel dan integrasi:

dc

2

  kdt

c

1

   kt  D

c

 Kondisi batas menghasilkan:

1 1

 kt 

c c0

METODE EKSPLISIT

 Jika nilai y pada tn diketahui, maka

perhitungan vektor y pada waktu berikutnya

tn +1 hanya memerlukan nilai vektor y yang

diketahui tersebut serta turunannya dy/dt =

f(y) pada waktu tn (dan waktu sebelumnya).

METODE EKSPLISIT

 Integrasi numeris PDB dapat dilakukan jika sistem

terdiri dari n PDB orde pertama simultan dalam

bentuk:

 f1  y1 , y2 ,..., yn , x 

dy1

dx

 f 2  y1 , y2 ,..., yn , x 

dy2

dx

.  Bentuk kanonis

.

.



 f n  y1 , y2 ,..., yn , x 

dyn

dx

METODE EKSPLISIT

Apabila kondisi awal diberikan pada titik x0:

y1  x0   y1,0

y2  x0   y2,0

 f1  y1 , y2 ,..., yn , x 

. dy1

.

dx y1  F1 x 

 f 2  y1 , y2 ,..., yn , x  y2  F2 x 

dy2

.

dx

yn  x0   yn ,0 .

.

.

. Solusinya:

. .

yn  Fn x 

 f n  y1 , y2 ,..., yn , x 

dyn

dx

METODE EKSPLISIT

Dalam bentuk matriks



 f1  y1 , y2 ,..., yn , x 

dy1

dx

dy2

 f 2  y1 , y2 ,..., yn , x  y1  x0   y1,0 y1  F1 x 

y2  F2 x 

dx

y2  x0   y2,0

.

. .

.

. . .

. .

 f n  y1 , y2 ,..., yn , x 

dyn

dx yn  x0   yn ,0 yn  Fn x 





 f x, y 

dy

dx y x0   y 0 y  F x 

METODE EKSPLISIT

 Persamaan diferensial orde tinggi

d nz  dz d 2 z d n 1 z 

n

 G z , , 2 ,..., n 1 , x 

 dx dx 

dx  dx 



dapat diubah menjadi seperangkat

persamaan orde satu.

 Caranya?

METODE EKSPLISIT

d nz  dz d 2 z d n 1 z 

 G z , , 2 ,..., n 1 , x 

 dx dx 

dx n

 dx  z  y1

dz dy1

  y2

dx dx

d 2 z dy2

2

  y3

dx dx

.

.

Transformasi

.

d n 1 z dyn 1

n 1

  yn

dx dx

d n z dyn

n



dx dx

METODE EKSPLISIT

d nz  dz d 2 z d n 1 z 

 G z , , 2 ,..., n 1 , x 

 dx dx 

z  y1 dx n

 dx 

dz dy1

  y2 dy1

dx dx  y2

d 2 z dy2 dx

  y3 dy2

 y3

2

dx dx

. dx

.

. substitusi

.

.

n 1

.

d z dyn 1

  yn

 G  y1 , y2 , y3 ,..., yn , x 

n 1 dyn

dx dx

dx

d n z dyn

n

 n persamaan orde pertama

dx dx bentuk kanonis

METODE EKSPLISIT

dy1

 y2

dx

dy2

 y3

dx

.

.

.



 G  y1 , y2 , y3 ,..., yn , x 

dyn

dx

 Jika sisi kanan PDB bukan fungsi variabel bebas, maka disebut

persamaan otonom.

 f y 

dy

dx

 Jika f(y) linear terhadap y, maka dapat ditulis: y’ = Ay

METODE EKSPLISIT

 Ubah persamaan berikut ke bentuk

kanonisnya!

d 4z d 3z d 2z dz

4

 5 3  2 2  6  3z  0

dt dt dt dt

d 4z d 3z d 2z dz

 5 3  2 2  6  3 z  e t

dt 4 dt dt dt

3

d 3z d 2 z  dz 

 z 2 2     2z  0

dx 3 dx  dx 

d 3z d 2z 2 dz

3

z 3

2

z  5z  0

dx dx dx

METODE EKSPLISIT

 Metode Euler

 Metode Adam-Bashford

 Runge-Kutta

METODE EULER



 f t , y 

dy

 Bentuk kanonis:

dt



 Diferensial:







 Nilai rata-rata f pada h adalah f(y(tn)).

METODE EULER - CONTOH

 Contoh:

 Dekomposisi nitrogen dioksida di dalam reaktor alir sumbat

dengan laju reaksi







 Konstanta laju reaksi pada 383°C = 5030 ml/mol/detik.

 Asumsi:

 Difusi aksial sangat kecil sehingga diabaikan,



 Profil kecepatan berbentuk plug.



 Hitung profil konsentrasi keadaan tunak pada temperatur

konstan!

METODE EULER - JAWAB

 Neraca massa









u = kecepatan, S = luas penampang lintang reaktor.

METODE EULER - JAWAB





 Bagi dengan z dan susutkan elemen menjadi nol

(limit)







 Kondisi awal:



 Solusi analitik:

METODE EULER - JAWAB





 Kalikan sisi kiri dengan S/S







 Jadikan persamaan tak-berdimensi

METODE EULER - JAWAB





 Metode Euler:







 Jika h = 0,2

METODE EULER - JAWAB

METODE EULER - LATIHAN

 Selesaikan PDB di bawah dengan

menggunakan metode Euler!

dy

t y

dt

y 0  1

METODE EULER - JAWABAN

tn yn f(yn) t f(yn)

METODE ADAM-BASHFORD

 Orde kedua:







 Orde keempat:

METODE ADAM-BASHFORF -

LATIHAN

 Selesaikan PDB di bawah dengan

menggunakan metode Adam-Bashford orde-

keempat!

dy

t y

dt

y 0  1

METODE EKSPLISIT

 Metode eksplisit orde tinggi  perlu solusi (sisi kanan) yang

dievaluasi pada waktu-waktu sebelumnya.

 Evaluasi mudah dilakukan kecuali pada permulaan evaluasi 

gunakan metode Euler dengan ukuran tahap yang sangat kecil

selama beberapa tahap untuk mendapatkan nilai-nilai

permulaan.

 Keuntungan metode Adam – Bashford orde keempat:

 Hanya menggunakan satu evaluasi fungsi per tahap,

 Akurasi orde tinggi.

 Kelemahan metode Adam – Bashford orde keempat:

 Perlu metode lain untuk memulai.

METODE RUNGE-KUTTA

 Skema titik tengah:

 titik tengah digunakan untuk menghitung titik tak

diketahui pada tn + 1;









 Argument yn + (h/2)fn = slope pada tn + (h/2), titik

tengah antara tn dan tn + 1.

METODE RUNGE-KUTTA

 Skema korektor predictor-trapezoid Euler.

METODE RUNGE-KUTTA-GILL

 Orde ke-empat;

 Paling banyak digunakan karena

memerlukan sedikit memori komputer;

 Ditulis dalam bentuk vektor untuk sistem

PDB;

METODE RUNGE-KUTTA-GILL

METODE RUNGE-KUTTA-

FELDBERG

 Orde ke-enam









Nilai yn+1 – zn+1 merupakan taksiran error untuk yn+1

LATIHAN METODE

RUNGE-KUTTA

 Selesaikan dengan menggunakan metode

Runge-Kutta-Gill!

y 0   1

dy

8.  y  x2 ,

dx



Gunakan h = 0,01!


Related docs
Other docs by HC111208104916
PUBLIC HEALTH IN COMPLEX EMERGENCIES
Views: 0  |  Downloads: 0
2008-2009 EGITIM �GRETIM YILI
Views: 0  |  Downloads: 0
SNAC Bites � January 2008
Views: 0  |  Downloads: 0
Klaipedos Vytauto Did�iojo gimnazija
Views: 7  |  Downloads: 0
skim baru pensyarah 15 ogos 2011
Views: 9  |  Downloads: 0
Parenting An Athlete Newsletter
Views: 0  |  Downloads: 0
AGENDA - MAY 3, 1994 - 7:30 P.M.
Views: 0  |  Downloads: 0
By registering with docstoc.com you agree to our
privacy policy

You are almost ready to download!

You are almost ready to download!