墙角导热问题的数值计算

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1、传热学上机实验报告姓名：学号：班级：学院：实验名称：墙角传热问题的数值模拟上机实验（等温边界条件）第1页一、问题描述有一墙角模型，尺寸如图1所示，导热系数0.53W/(m·K)，墙角内外壁为第一类边界条件（等温边界）。求解该模型的温度分布及导热量，并画出等温线。图1墙角的四分之一二、计算原理根据热平衡法列出节点方程，各方向导入单元体的热量之和为零。内节点和绝热边界点（图1点划线上的点）的方程形式不同。图2内部节点图3边界节点图2所示的内节点和图3所示的边界绝热边界节点方程如下：内节点：(ti,j1ti,j)x(ti,j1

2、ti,j)x(ti,jti1,j)y(ti,jti1,j)y10NSEWyyxx绝热边界点：(ti,j1ti,j)x(ti,j1ti,j)x(ti,jti1,j)y100NSEW2y2yx三、计算过程用C++语言编写计算程序，初取网格步长xy0.1m第2页#include#include#includeusingnamespacestd;i

3、ntmain(){doubleT[12][16];inti,j;doubletemp,heat_in,heat_out;doubleerr=1;for(i=0;i<12;i++){for(j=0;j<16;j++){T[i][j]=0;}}for(i=0;i<12;i++){T[i][0]=30;}for(j=0;j<16;j++){T[11][j]=30;}for(i=0;i<7;i++){for(j=5;j<16;j++){T[i][j]=0;}}/*以上为边界条件赋值*/while(err>0.001){for(i=7;i<

4、11;i++){for(j=1;j<15;j++){err=1;temp=T[i][j];T[i][j]=(T[i-1][j]+T[i+1][j]+T[i][j-1]+T[i][j+1])/4.0;err=T[i][j]-temp;}err=1;temp=T[i][15];T[i][15]=(2*T[i][14]+T[i+1][15]+T[i-1][15])/4.0;err=T[i][15]-temp;第3页}for(j=1;j<5;j++){for(i=1;i<11;i++){err=1;temp=T[i][j];T[i][j]

5、=(T[i-1][j]+T[i+1][j]+T[i][j-1]+T[i][j+1])/4.0;err=T[i][j]-temp;}err=1;temp=T[0][j];T[0][j]=(2*T[1][j]+T[0][j-1]+T[0][j+1])/4.0;err=T[0][j]-temp;}}cout<-1;i--){for(j=0;j<16;j++){cout<

6、setiosflags(ios::fixed)<

7、heat_out=0;for(i=1;i<7;i++){heat_out=heat_out+T[i][4]-T[i][5];}for(j=5;j<15;j++){heat_out=heat_out+T[7][j]-T[6][j];}heat_out=heat_out+(T[0][4]-T[0][5]+T[7][15]-T[6][15])/2.0;第4页heat_out=heat_out*0.53;cout<<"导出热量="<

8、;for(i=0;i<12;i++){for(j=0;j<16;j++){out_1<