西安交通大學——一維傳熱鑄件凝固數(shù)值計算(matlab)

1、clc,clear% 初始化，定義各參量和初值n=24;%網(wǎng)格劃分dx=1;%網(wǎng)格步長t=10*ones(1,n);t1=10*ones(1,n);% 分別存儲t與t+dt時刻各點的溫度值tc=zeros(1,n);% 存儲各點累加溫度補償值k=0.00627*ones(1,n);%存儲各點導熱系數(shù)，數(shù)值全部初始化為鑄型特性，在循環(huán)中再更改rou=1.55*ones(1,n);% 存儲各點密度，數(shù)值全部初始化為鑄型特性，在循環(huán)中再更改cp=0.8987*ones(1,n);% 存儲各點比熱，數(shù)值全部初始化為鑄型特性，在循環(huán)中再更改kw=zeros(1,n);% 存儲當量導熱系數(shù)的調和系數(shù)1ke

2、=zeros(1,n);% 存儲當量導熱系數(shù)的調和系數(shù)2m1=zeros(1,n);%存儲差分系數(shù)1m2=zeros(1,n);%存儲差分系數(shù)2dt=0.05;%時間步長，單位秒，滿足穩(wěn)定性條件time=0;ddt=50;Ts=660.0;%凝固溫度delta_t=398/1.09;%凝固階段需補償?shù)臏囟戎?主程序for i=1:24 % 中間6個點為鋁液物性 if i>9&&i<16 t(i)=700.0; t1(i)=700.0; k(i)=10.0; cp(i)=1.09; rou(i)=2.38; endendtmax=0.0;num=0;%tmax記錄最終

3、凝固時間while t(12)>=Ts tmax=tmax+dt; for i=2:23 kw(i)=2/(1/k(i)+1/k(i-1); ke(i)=2/(1/k(i)+1/k(i+1); m1(i)=kw(i)*dt/(rou(i)*cp(i)*dx2); m2(i)=ke(i)*dt/(rou(i)*cp(i)*dx2); t1(i)=m1(i)*t(i-1)+m2(i)*t(i+1)+(1-m1(i)-m2(i)*t(i); if i<16&&i>9 if t1(i)<Ts %判斷下一時刻計算的溫度是否低于Ts if tc(i)<delt

4、a_t % 再判斷溫度累計補償值是否超出 tc(i)=tc(i)+Ts-t1(i); % 若沒超出，繼續(xù)累積 t1(i)=Ts; % 溫度繼續(xù)保持Ts else k(i)=2.28; cp(i)=1.17; rou(i)=2.702; end end end end for i=2:23 t(i)=t1(i); end if tmax>=time time=time+ddt;% 50s輸出一次溫度值 num=num+1;% 記錄輸出次數(shù) tt(num)=t(12);% 50s一次記錄中心點溫度 for kk=1:24 ttt(kk,num)=t(kk); % ttt中第i列表示第i次輸出

5、的溫度場值 end endenddisp('凝固結束時間tmax為：n');fprintf('%fn',tmax);xlswrite('每50s記錄的溫度場.xls',ttt);% 將記錄的溫度場輸出到excel文件中figure(1);i=1:24;plot(i,t(i),'-*');title('最后凝固時刻的溫度場','fontsize',18);xlabel('x','fontsize',18);ylabel('溫度/','fontsi

6、ze',18);figure(2);i=1:length(tt);plot(ddt*i,tt,'k-p');axis(0 2200 650 700);title('中心點的冷卻曲線','fontsize',18);xlabel('時間/s','fontsize',18);ylabel('溫度/','fontsize',18); 時間/s網(wǎng)格點100300500700900110013001500170019002150110.00 10.00 10.00 10.00 10.0

7、0 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 210.00 10.01 10.31 11.62 14.41 18.52 23.49 28.86 34.27 39.49 45.55 310.00 10.09 11.36 15.49 22.72 32.18 42.81 53.76 64.47 74.61 86.22 410.00 10.55 15.21 25.77 40.50 57.18 74.24 90.78 106.30 120.60 136.65 510.00 13.12 27.64 50.55 76.08 101.13 124.46 145.66 164.72

8、 181.75 200.45 610.10 24.97 62.10 103.05 140.12 172.09 199.43 222.89 243.15 260.76 279.68 711.76 69.48 142.41 199.43 242.47 275.85 302.49 324.30 342.53 358.03 374.38 833.83 199.44 295.43 350.48 386.60 412.52 432.16 447.75 460.52 471.20 482.33 9229.04 473.72 526.16 549.81 564.16 574.04 581.10 586.80

9、591.43 595.27 599.24 10660.00 660.00 659.55 659.63 659.68 659.71 659.31 659.36 659.40 659.43 659.47 11660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 659.74 659.76 659.77 659.78 659.80 12660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 13660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.0

10、0 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 14660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 660.00 659.74 659.76 659.77 659.78 659.80 15660.00 660.00 659.55 659.63 659.68 659.71 659.31 659.36 659.40 659.43 659.47 16229.04 473.72 526.16 549.81 564.16 574.04 581.10 586.80 591.43 595.27 599.24 1733.83 199.44 295.43 350.

11、48 386.60 412.52 432.16 447.75 460.52 471.20 482.33 1811.76 69.48 142.41 199.43 242.47 275.85 302.49 324.30 342.53 358.03 374.38 1910.10 24.97 62.10 103.05 140.12 172.09 199.43 222.89 243.15 260.76 279.68 2010.00 13.12 27.64 50.55 76.08 101.13 124.46 145.66 164.72 181.75 200.45 2110.00 10.55 15.21 25.77 40.50 57.18 74.24 90.78 106.30 120.60 136.65 2210.00 10.09 11.36 15.49 22.72 32.18 42.81 53.76 6