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时间:2020-08-30
《二维稳态导热实验报告材料.doc》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、传热学二维导热物体温度场的数值模拟作者:振兴学号:10037005学院(系):化工学院专业:过程装备与控制工程班级:装备01指导教师:增耀实验时间:2012-10二维导热物体温度场的数值模拟一、物理描述有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气通道,其截面尺寸和示意图如图1-1所示,假设在垂直纸面方向上冷空气及砖墙的温度变化很小,可以近似地予以忽略。在以下情况下试计算:(1)砖墙横截面上的温度分布;(2)垂直于纸面方向的每米长度上通过砖墙的导热量。1、外表面均为第三类边界条件,且已知:.33砖墙的导热系数2、外壁分布均匀地维持在0及30;图1-1
2、二、数学描述该结构的导热问题可以作为二维问题处理,并且其截面如图1-1所示,由于对称性,仅研究其1/4部分即可。其网络节点划分如图2-1;上述问题为二维矩形域的稳态、无热源、常物性的导热问题,对于这样的物理问题,我们知道,描写其的微分方程即控制方程,就是导热微分方程:第三类边界条件:外表面均为第三类边界条件,且已知:砖墙的导热系数af(m,n)cb=nemd图2-1三:方程的离散如上图2-1所示,用一系列与坐标轴平行的网络线把求解区域划分成许多子区域,以网格线的交点作为需要确定温度值的空间位置,即节点,节点的位置已该点在两个方向上的标号m
3、、n来表示。每一个节点都可以看成是以它为中心的小区域的代表,如上(m,n):对于(m,n)为节点时:由级数展开法或热平衡法都可以得到,当=时:对于(m,n)为边界节点时:位于平直边界上的节点:外部角点:如图2-1中a、b、d、e、f点,部角点:如图2-1中c点,由已知条件有,当m=1或n=13时的节点的温度衡为=30,当(m=6且n<9)和(n=8且64、TA(i5、,j)-T(i,j)6、#includeint_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){inti,j,l;floatdt=1.0,dx=0.1,dy=0.1;floatt[13][17],a[13][17];floatq1=0,q2=0,q=0,e7、;floatlmd=0.53,h1=10.33,h2=3.93,t1=30,t2=10,ep=1.0e-7;/*打印出题目*/printf("ttt二维稳态导热问题tt");printf("tttttt----振兴装备");printf("题目:二维导热物体温度场的电模拟实验");printf("矩形区域,l1=2.2;l2=3;l3=2;l4=1.2,假设区域无热源,导热系数为常熟,外表面均为第三类边界条件且已知t1=30;t2=10;h1=10.33;h2=3.93;LMD=0.53;求该矩形8、区域的温度分布及垂直于纸面方向的单位长度上通过墙体的导热量。");/*各节点上的温度值*/{for(j=0;j<17;j++){t[0][j]=30.0;}for(i=1;i<13;i++){t[i][0]=30.0;}for(i=7;i<13;i++){t[i][7]=10.0;}for(j=8;j<17;j++){t[7][j]=10.0;}for(i=1;i<7;i++)for(j=1;j<17;j++)t[i][j]=20,a[i][j]=0;}{for(i=7;i<13;i++)for(j=1;j<7;j++)t[i][j]9、=20,a[i][j]=0;}while(dt>=ep){{for(i=1;i<7;i++)for(j=1;j<17;j++)a[i][j]=t[i][j];}{for(i=7;i<13;i++)for(j=1;j<7;j++)a[i][j]=t[i][j];}{for(i=6;i<12;i++)for(j=2;j<6;j++)t[i][j]=(t[i-1][j]+t[i+1][j]+t[i][j-1]+t[i][j+1])/4;}{for(i=2;i<6;i++)for(j=2;j<16;j++)t[i][j]=(t[i-1][j]+t10、[i+1][j]+t[i][j-1]+t[i][j+1])/4;}{for(j=2;j<6;j++)t[12][j]=(t[12][j-1]+t[12][j+1]+2*t[11][j])/4;
4、TA(i
5、,j)-T(i,j)
6、#includeint_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){inti,j,l;floatdt=1.0,dx=0.1,dy=0.1;floatt[13][17],a[13][17];floatq1=0,q2=0,q=0,e
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8、区域的温度分布及垂直于纸面方向的单位长度上通过墙体的导热量。");/*各节点上的温度值*/{for(j=0;j<17;j++){t[0][j]=30.0;}for(i=1;i<13;i++){t[i][0]=30.0;}for(i=7;i<13;i++){t[i][7]=10.0;}for(j=8;j<17;j++){t[7][j]=10.0;}for(i=1;i<7;i++)for(j=1;j<17;j++)t[i][j]=20,a[i][j]=0;}{for(i=7;i<13;i++)for(j=1;j<7;j++)t[i][j]
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