资源描述：
《西安交通大学传热学大作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、《传热学》上机大作业二维导热物体温度场的数值模拟学校：西安交通大学姓名：张晓璐学号:10031133班级：能动A0620一．问题（4-23）有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气通道，形状和截面尺寸如下图所示，假设在垂直纸面方向冷空气和砖墙的温度变化很小，差别可以近似的予以忽略。在下列两种情况下计算：砖墙横截面上的温度分布；垂直于纸面方向上的每米长度上通过墙砖上的导热量。第一种情况：内外壁分别维持在10和30第二种情况：内外壁与流体发生对流传热，且有，，，，20一．问题分析1.控制方程2.边界条件所研究物体关于横轴和纵轴对称，所以只研究四分之一即可，如下图：对上图所示各边
2、界：边界1：由对称性可知：此边界绝热，。边界2：情况一：第一类边界条件情况二：第三类边界条件20边界3：情况一：第一类边界条件情况二：第三类边界条件三：区域离散化及公式推导如下图所示，用一系列和坐标抽平行的相互间隔的网格线将所示区域离散化，每个交点可以看做节点，该节点的温度近似看做节点所在区域的平均温度。利用热平衡法列出各个节点温度的代数方程。第一种情况：内部角点：20平直边界1：平直边界2：平直边界3：第二种情况：内部角点：平直边界1：平直边界2：20平直边界3：内角点：外角点：20四．编程计算各节点温度和冷量损失（冷量推导在后面）（用fortran编程）由以上区域
3、离散化分析可以得到几十个方程，要求解这些方程无疑是非常繁琐的，所以采用迭代法，用计算机编程求解这些方程的解，就可以得到各点温度的数值。迭代法：在迭代法中首先要对计算的场作出假设（设定初场），在迭代计算过程中不断予以改进，直到计算前的假定值和计算后的结果相差小于允许值为止，称为迭代计算已经收敛。这里采用高斯-赛德尔迭代法解决此问题。第一种情况，等温边界programdengwen01implicitnoneintegerm,nrealt(16,12),tt(16,12),wc(16,12)real::wcmax=0.2real::chuwen=20integer::t1
4、=10integer::t2=30realq1,q2,q3,q4,q5,tz,qqdom=7,16t(m,7)=t1enddodon=1,7t(6,n)=t1enddodon=1,12t(1,n)=t2enddo20dom=2,16t(m,12)=t2enddodom=2,5don=1,11t(m,n)=chuwenenddoenddodom=6,16don=8,11t(m,n)=chuwenenddoenddodowhile(wcmax>0.0000001)dom=2,16tt(m,12)=t2enddodon=1,12tt(1,n)=t2enddodom=7,16
5、tt(m,7)=t1enddodon=1,7tt(6,n)=t1enddodon=8,11tt(16,n)=0.25*(2*t(16,n)+t(16,n-1)+t(16,n+1))enddodon=8,11dom=6,15tt(m,n)=0.25*(t(m+1,n)+t(m-1,n)+t(m,n+1)+t(m,n-1))enddoenddodon=2,11dom=2,5tt(m,n)=0.25*(t(m+1,n)+t(m-1,n)+t(m,n+1)+t(m,n-1))enddo20enddodom=2,5tt(m,1)=0.25*(t(m+1,1)+t(m-1,1)+
6、2*t(m,2))enddodom=1,16don=1,12wc(m,n)=abs(t(m,n)-tt(m,n))enddoenddowcmax=maxval(wc(1:16,1:12))dom=1,16don=1,12t(m,n)=tt(m,n)enddoenddoenddoopen(33,file='question1.txt')dom=1,16don=1,12print*,"t(",m,n,")=",t(m,n)write(33,*)m,n,t(m,n)enddoenddoq1=0q2=0don=2,6q1=q1+(4*t(6,n)-2*t(5,n)-t(6,n
7、+1)-t(6,n-1))*0.53/2/0.1enddodom=7,15q2=q2+(4*t(m,7)-2*t(m,8)-t(m+1,7)-t(m-1,7))*0.53/2/0.1enddoq3=(6*t(6,7)-2*t(5,7)-2*t(6,8)-t(6,6)-t(7,7))*0.53/2/0.1!内角点q4=0.5*(4*t(6,1)-2*t(5,1)-t(6,2)-t(6,2))*0.53/2/0.1!6,1q5=0.5*(4*t(16,7)-2*t(16,8)-t(15,7)-t(15,7))*0.53/2/0.1qq=4*(q1+q2+
