傳熱學(xué) 計算機實習(xí)

1、計算機實習(xí)姓名： 學(xué)號： 任課老師：1 練習(xí)題一：一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)值計算1 2數(shù)學(xué)描述及其解析解 引入無量綱過余溫度，則以無量綱溫度描述的肋片導(dǎo)熱微分方程及其 (其中符號含義與教科書楊世銘陶文銓編著傳熱學(xué)相同，以下同)。上述數(shù)學(xué)模型的解析解為: #include #include #define N 6main()int i;float cha;float tN,aN,bN;float h,t1,t0,r,D,H,x,m,A,p; printf(ttt一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題tt);printf(已知：h=45，t1=80, t0=300, r=110, D=0.01, H=0.1 (ISO)n);h

2、=45.0; t1=80.0; t0=300.0; r=110.0; D=0.01; H=0.1;x=H/(N-1); A=3.1415926*D*D/4; p=3.1415926*D; m=sqrt(h*p)/(r*A);printf(n請首先假定一個溫度場的初始分布，即給出各節(jié)點的溫度初值：n);for(i=0;i0.0001)a0=1;for(i=1;iN-1;i+)ai=(ai+1+ai-1)/(2+m*m*x*x);aN-1=aN-2;cha=0;for(i=0;iN;i+)cha=cha+abs(ai-bi);cha=cha/N;for(i=0;iN;i+)ti=ai*(t0-t1

3、)+t1;printf(nn經(jīng)數(shù)值離散(一階精度的向后差分法)計算得肋片的溫度分布為:n);for(i=0;iN;i+)printf(%4.2ft,ti);printf(nn);for(i=0;i0.0001)a0=1;for(i=1;iN-1;i+)ai=(ai+1+ai-1)/(2+m*m*x*x);aN-1=aN-2/(1+0.5*m*m*x*x);cha=0;for(i=0;iN;i+)cha=cha+ai-bi;cha=cha/N;for(i=0;iN;i+)ti=ai*(t0-t1)+t1;printf(nn經(jīng)數(shù)值離散(二階精度的元體平衡法)計算得肋片的溫度分布為:n);for(i

4、=0;iN;i+)printf(%4.2ft,ti);printf(nn);2 練習(xí)題二：二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)值計算對上述問題的微分方程及其邊界條件為： ( 作為參考，以下給出該問題的解析解: #include#include#define N 8#define M 8main()char s;int i,j,l;float cha,x,y;float tNM,aNM;printf(ttt二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題tt);printf(n題目：補充材料練習(xí)題二n);printf(n矩形區(qū)域，邊長L=W=1，假設(shè)區(qū)域內(nèi)無內(nèi)熱源，導(dǎo)熱系數(shù)為常熟，三個邊溫度為T1=0，一個邊溫度為T2=1，求該矩形區(qū)域內(nèi)的溫度分

5、布。n);printf(n是否要手動對溫度場賦予初值?(Y/N):);scanf(%c,&s);if(s=y|s=Y) printf(n請首先假定一個溫度場的初始分布，即給出各節(jié)點的溫度初值(一行一行進行)：n); for(i=0;iN;i+) for(j=0;jM;j+) scanf(%f,&tij);elsefor(i=0;iN;i+)for(j=0;jM;j+)tij=0.5;for(j=0;jM;j+)t0j=0;tM-1j=0;for(i=0;i0.0001) for(i=0;iN;i+)for(j=0;jM;j+)aij=tij;for(i=1;iN-1;i+)for(j=1;jM

6、-1;j+)tij=0.5*y*y*(ti+1j+ti-1j)/(x*x+y*y)+0.5*x*x*(tij+1+tij-1)/(x*x+y*y);cha=0;for(i=0;iN;i+)for(j=0;j=0;j-)for(i=0;iN;i+)printf(%8.4f ,tij);l=l+1;if(l=N)printf(n);l=0;3 練習(xí)題三：一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)值計算由于平板換熱關(guān)于中心線是對稱的，僅對平板一半?yún)^(qū)域進行計算即可。坐標(biāo)x的原點選在平板中心線上，因而一半?yún)^(qū)域的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)學(xué)描述為： 該數(shù)學(xué)模型的解析解為: 其中 , 為方程 的根， 。#include#include#def

7、ine N 10#define K 11main()int i,j,l;float cha;float a,x,y,Fo,Bi;float tNK,bNK;printf(ttt一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題tt);y=1;x=0.05/(N-1);a=34.89/(7800*712);Fo=(a*y)/(x*x);Bi=233*x/34.89;for(i=0;iN;i+)ti0=1000;for(j=0;jK-1;j+) for(i=0;i0.001) for(i=0;iN-1;i+) if(i=0) tij+1=Fo*(ti+1j+ti+1j)+(1-2*Fo)*tij; else tij+1=Fo*(ti+1j+ti-1j)+(1-2*Fo)*tij; tN-1j+1=tN-2j*(1-2*Fo*Bi-2*Fo)+2*Fo*tN-1j+2*Fo*