ASPEN | 牛顿迭代法-G0

2024-09-01 19:34   江苏  

牛顿迭代公式

设待求解的方程为f(x)=0。一个根的初始猜测值记为X0,那么在X0点的切线可以表示为

公式1

这条切线与x轴的交点记为X1,则

公式2

再过X1做切线,同理得到X2,X3...

递推表达式为

公式3

由此不断更新的Xn会趋于精确解。

收敛条件:一般|Xn+1-Xn|≤0.0001,作为判断条件。(PS:有时候值本身很小,就需要处理数据,如取对数等


已经证明,如果是连续的,并且待求的零点是孤立的,那么在零点周围存在一个区域,只要初始值位于这个邻近区域内,那么牛顿法必定收敛。并且,如果不为0, 那么牛顿法将具有平方收敛的性能. 粗略的说,这意味着每迭代一次,牛顿法结果的有效数字将增加一倍。


应用

使用牛顿迭代法PR方程解。

压强P的显函数,很容易求解。

求摩尔体积V工程上最常用的情况,因为P,T易测。用迭代法求解。


步骤

构造函数

求导:


迭代公式:

迭代起点:

迭代终点:


用EXCEL编写PR方程计算表,结果如下:


在ASPEN软件中使用PR方程结果如下:




-END-



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