传热学 计算机实习

1、计算机实习姓名： 学号： 任课老师：1 练习题一：一维稳态导热的数值计算1 2数学描述及其解析解 引入无量纲过余温度，则以无量纲温度描述的肋片导热微分方程及其 (其中符号含义与教科书杨世铭陶文铨编著传热学相同，以下同)。上述数学模型的解析解为: #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一维稳态导热问题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请首先假定一个温度场的初始分布，即给出各节点的温度初值：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经数值离散(一阶精度的向后差分法)计算得肋片的温度分布为: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经数值离散(二阶精度的元体平衡法)计算得肋片的温度分布为:n);for(i

4、=0;iN;i+)printf(%4.2ft,ti);printf(nn);2 练习题二：二维稳态导热的数值计算对上述问题的微分方程及其边界条件为： ( 作为参考，以下给出该问题的解析解: #include#include#define N 8#define M 8main()char s;int i,j,l;float cha,x,y;float tNM,aNM;printf(ttt二维稳态导热问题tt);printf(n题目：补充材料练习题二n);printf(n矩形区域，边长L=W=1，假设区域内无内热源，导热系数为常熟，三个边温度为T1=0，一个边温度为T2=1，求该矩形区域内的温度分

5、布。n);printf(n是否要手动对温度场赋予初值?(Y/N):);scanf(%c,&s);if(s=y|s=Y) printf(n请首先假定一个温度场的初始分布，即给出各节点的温度初值(一行一行进行)：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 练习题三：一维非稳态导热的数值计算由于平板换热关于中心线是对称的，仅对平板一半区域进行计算即可。坐标x的原点选在平板中心线上，因而一半区域的非稳态导热的数学描述为： 该数学模型的解析解为: 其中 , 为方程 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一维非稳态导热问题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*