Volumenbilanz modellieren

Aus SystemPhysik
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Aufgabenstellung

Die Volumenbilanz bezüglich eines Systems soll mit Hilfe von BerkeleyMadonna (Stella, Vensim, Powersim) modelliert werden. Diese Arbeit dokumentieren Sie in einem Kurzbericht von 1 bis 3 Seiten.

Modellbildung und Simulation

  1. Wählen Sie ein System aus, von dem die Zu- und Abflüsse in Funktion der Zeit bekannt sind (Daten aus der Vorlesung, Daten des BAFU, Daten des Kanton Berns, selber ermittelte Daten oder weitere Quellen).
  2. Modellieren Sie das System im Systemdiagramm:
    1. Modell graphisch erstellen
    2. Daten (z.B. Volumenstrom in Funktion der Zeit) und Verknüpfungsgleichungen (z.B. Höhe als Funktion des Volumens) eingeben
    3. Zeitschritt (Sekunden, Minuten, Stunden, Tage) anpassen und Parameter probeweise wählen
    4. Simulation durchführen
    5. berechnete Funktionen in Diagrammen darstellen (z.B. Volumen-Zeit-Diagramm)
  3. Simulation und Vergleich mit Messdaten:
    1. Messdaten in geeigneter Form eingeben (probieren Sie die Eingabemöglichkeiten aus)
    2. Modellparameter anpassen, bis die Abweichungen zwischen berechneten Funktionen und Messdaten minimal sind (berechnete und gemessene Kurve immer im gleichen Diagramm darstellen).
  4. Überprüfen Sie die Simulation mit Hilfe einer Handrechnung. Wählen Sie dazu einen oder mehrere Zeitschritte aus.
  5. Formulieren Sie das, was das systemdynamische Werkzeug ausführt, mit Hilfe eines mathematischen Ausdrucks. Geben Sie also eine Formel an.

Dokumentation

  • Seite 1: Titelblatt (aussagekräftiger Titel, Autorennamen etc.)
  • Seite 2: Einleitung mit Aussagen zur Aufgabenstellung, dem Vorgehen sowie integriert einer Theorie zur Bilanzierungsmethode (Wozu nützt Bilanzieren? Wie hängen Bilanzieren und Systemwissenschaft zusammen?)
  • Seiten 3/4/5: Abbildung des Bilanzmodelles mit ausführlicher "Bildlegende" (d.h. es wird mit Worten erläutert, wie das Modell aufgebaut ist, wo man was sieht, wie die einzelnen Elemente miteinander verknüpft sind; dies entspricht dem Schritt 2 des oben formulierten Teiles "Simulation"). Es folgt die Darstellung der Schritte 3, 4 und 5 des Teiles "Simulation" sowie ein kurzes Fazit.