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Theorie Wärmespeicher

SD-Modell

Stausee, Blasenspeicher, Rangierlok und Schwungrad sind Systeme, die mindestens eine mengenartige Grösse speichern können. Zur Simulation solcher Vorgänge liefert die Systemdynamik das optimale Werkzeug. Dazu setzt man in einem ersten Schritt einen Topf ins Systemdiagramm. Dieser Topf, der den Elementarspeicher markiert, wird über einen oder mehrere Zuflüsse gespiesen. Das zugehörige Potenzial hängt über das Speichergesetz vom Inhalt des Topfs ab. Das Potenzial kann wiederum Einfluss auf die Stärke der einzelnen Ströme nehmen.

SD-Modell
Die systemdynamischen Modelle der Elementarspeicher weisen eine einheitliche Struktur auf
  • die Bilanz der zu speichernden Menge bildet den Kern des Modells
  • das Potenzial berechnet sich mit Hilfe des Speichergesetzes aus dem momentanen Inhalt
  • das Potenzial kann die Stärke der zu- oder abfliessenden Ströme beeinflussen
Einfache Beispiele:

Hier nochmals ein Überblick über die vier besprochenen Elementarspeicher:

System
Menge
Potenzial
Speichergesetz
Stausee
Masse
g h
Funktion h(m)
Pet-Flasche
Volumen
Druck
Boyle-Mariotte
Rangierlok
Impuls
Geschwindigkeit
v=\frac pm
Schwungrad
Drehimpuls
Winkelgeschwindigkeit
 \omega=\frac LJ