Objektorientierte Formulierung von Anfangs- und Randwertbedingungen bei elektrochemischen Simulationen

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dc.contributor.author Anders, Heiko de_DE
dc.date.accessioned 2006-05-08 de_DE
dc.date.accessioned 2014-03-18T10:15:37Z
dc.date.available 2006-05-08 de_DE
dc.date.available 2014-03-18T10:15:37Z
dc.date.issued 2005 de_DE
dc.identifier.other 308253051 de_DE
dc.identifier.uri http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-opus-22826 de_DE
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10900/48910
dc.description.abstract Die vorliegende Arbeit befasst sich mit einer Methode zur computergestützten Berechnung von Gleichgewichtskonzentrationen bei (gewöhnlich mehreren) gegebenen Gleichgewichtsreaktionen, zugehörigen Gleichgewichtskonstanten und beliebigen Anfangskonzentrationen der Reaktionspartner. Grundlegend ist die Annahme, dass keine weiteren Informationen bekannt sind. Darüber hinaus werden ebenso keine Informationen über den atomaren Aufbau der einzelnen Reaktionspartner benötigt. Problemgebend war das Open-Source Projekt Echem++. Das hier vorgestellte Lösungsverfahren greift nicht auf numerische Integrationsmethoden von kinetischen Geschwindigkeitsgleichungen zurück. Stattdessen wird das "Gleichgewichtsproblem" über eine Funktion formuliert, dessen Nullstellen mögliche Lösungen darstellen. Kern dieser Methode ist die Berechnung dieser mehrdimensionalen, nichtlinearen Funktion und die Berechnung dieser Nullstellen. Sie erfolgt durch ein modifiziertes, iteratives Newtonverfahren - das Broyden-Verfahren. Ein nachgeschalteter Algorithmus überprüft die Nebenbedingungen des Problems - nichtnegative Konzentrationen - und berechnet schlussendlich die Gleichgewichtskonzentrationen. Vor- und Nachteile von Lösungsmethoden werden diskutiert. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile: Der erste Teil befasst sich mit der theoretischen Lösung des Problems. Auch wird die eindeutige Lösbarkeit bewiesen. Der zweite Teil befasst sich mit der mathematischen Formulierung und Lösung des Problems mit Hilfe numerischer Iterationsverfahren. Der dritte Teil befasst sich der objektorientierten Realisierung in C++ und der Anbindung an das Echem++-Projekt. Im Anhang befinden sich der Quellcode und Möglichkeiten zum Download. de_DE
dc.description.abstract This thesis presents a computer-aided method which allows the calculation of equilibrium initial concentrations from a given equilibrium reaction network, the associated equilibrium constants and initial concentrations without recourse to the integration of kinetic laws nor knowledge of more detailed thermodynamic information or atomic composition of the reacting species. The main idea is to transform the problem into a multidimensional non-linear function and calculate the roots of this function. The roots are calculated by an iterative numerical method - the broyden method. The thesis consists of three parts. In the first part the theoretical solution of this "equilibrium problem" is discussed and a proof for the uniqueness of solution is given. The second part describes the mathematical formulation and possible numerical solutions of the equilibrium problem. The third part presents the object-oriented realisation in C++. The appendix lists the sourcecode and download options. en
dc.language.iso de de_DE
dc.publisher Universität Tübingen de_DE
dc.rights ubt-podok de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=de de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=en en
dc.subject.classification Elektrochemie , Computersimulation , Anfangsrandwertproblem , Anfangsbedingung , Chemisches Gleichgewicht de_DE
dc.subject.ddc 540 de_DE
dc.subject.other Gleichgewichtskonzentrationen , Echem++ , Anfangskonzentrationen , Gleichgewichtsproblem , Anfangsbedingungen de_DE
dc.subject.other equilibirum concentrations , Echem++ , initial concentrations , equilibrium problem en
dc.title Objektorientierte Formulierung von Anfangs- und Randwertbedingungen bei elektrochemischen Simulationen de_DE
dc.title Object-oriented formulation of initial and boundary conditions in electrochemical simulations en
dc.type Masterarbeit de_DE
dc.date.updated 2006-07-04 de_DE
utue.publikation.fachbereich Sonstige - Chemie und Pharmazie de_DE
utue.publikation.fakultaet 7 Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät de_DE
dcterms.DCMIType Text de_DE
utue.publikation.typ masterThesis de_DE
utue.opus.id 2282 de_DE

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