哈工大-传热学虚拟仿真实验报告

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稳态传热仿真实验报告

稳态传热仿真实验报告

稳态传热仿真实验报告
本实验旨在通过稳态传热仿真来研究热量在不同材料中的传导。

在实验中我们选择了三种不同的材料:铜、铝和钢,并通过对其进行传热仿真来比较它们的热传导特性。

实验过程中,我们首先准备了三种不同材料的试样,并确保其表面光洁平整。

然后,我们将试样放置在一个稳定的环境中,其中一侧与高温热源接触,另一侧与低温环境接触。

接下来,我们使用有限元软件(如ANSYS等)对试样进行稳态传热仿真。

在仿真过程中,我们根据试样的物理特性和边界条件输入相关参数。

然后,仿真软件根据传热方程和材料性质进行计算,并给出稳态下的温度分布。

通过可视化软件,我们能够清楚地观察到热量在试样中的传导路径和分布情况。

实验结果显示,铜材料在传热方面表现最优,其传导热量较高,温度分布均匀。

而铝材料传热性能较差,温度分布不均匀。

钢材料在这方面介于两者之间。

这些结果与我们对材料的物理特性的基本了解吻合,即不同材料的导热系数不同,从而影响了传热性能。

通过本次实验,我们深入了解了稳态传热的原理和仿真方法,并得出了不同材料传热特性的比较结果。

这对于我们选择合适的材料应用于不同传热场景具有重要的参考价值。

此外,本实验也展示了仿真方法在研究和优化传热过程中的广泛应用前景。

传热学实验报告

传热学实验报告

传热学实验报告传热学实验报告摘要:本实验通过研究传热学的基本原理和实验方法,探究了不同材料的导热性能和热传导规律。

通过实验数据的分析和处理,得出了一系列结论,对于进一步研究传热学提供了重要的参考。

引言:传热学作为热力学的一个重要分支,研究了热能在物质之间传递的规律和过程。

在工程领域中,传热学的应用非常广泛,例如热交换器、散热器等设备的设计和优化都需要依靠传热学的理论和实验研究。

本实验旨在通过实验手段,深入了解传热学的基本原理和实验方法,并通过实验数据的分析和处理,得出一些有价值的结论。

实验方法:1. 实验仪器和材料的准备本实验所需的仪器包括导热仪、温度计等,实验材料包括不同导热性能的物体,如金属、塑料等。

2. 实验步骤(1) 将不同材料的样品放置在导热仪的传热面上,并确保与传热面接触良好。

(2) 打开导热仪,记录下初始温度。

(3) 记录下不同时间间隔内的温度变化,并计算出相应的传热速率。

(4) 将实验数据整理并进行分析。

实验结果与讨论:通过实验数据的分析,我们得出了以下几个结论:1. 不同材料的导热性能存在明显差异。

在实验中,我们发现金属材料的导热性能要远远高于塑料等非金属材料。

这是因为金属材料中的自由电子能够在材料内部快速传递热能,而非金属材料中的分子结构则限制了热能的传导速度。

2. 传热速率与温度差成正比。

根据实验数据的分析,我们发现传热速率与传热面和环境之间的温度差成正比。

这是因为温度差越大,热能的传递速度越快。

3. 传热速率与传热面积成正比。

我们还观察到传热速率与传热面积成正比的规律。

这是因为传热面积越大,热能的传递面积也就越大,传热速率也就越快。

结论:通过本次实验,我们深入了解了传热学的基本原理和实验方法。

通过实验数据的分析和处理,我们得出了一系列结论,对于进一步研究传热学提供了重要的参考。

在实际应用中,我们应根据不同的工程需求,选择合适的材料和设计合理的传热面积,以提高传热效率和节约能源。

热分析实验报告仿真(3篇)

热分析实验报告仿真(3篇)

第1篇一、实验目的本实验旨在通过仿真软件对某电子设备进行热分析,了解设备在正常工作状态下的温度分布,分析设备的散热性能,为设备的结构优化和热设计提供理论依据。

二、实验背景随着电子技术的不断发展,电子设备的功能和复杂程度不断提高,集成度也越来越高。

然而,电子设备单位体积的功耗不断增大,导致设备温度迅速上升,从而引起设备故障。

因此,对电子设备进行热分析,优化散热设计,对于提高设备的可靠性和使用寿命具有重要意义。

三、实验方法1. 选择仿真软件:本实验选用Ansys Fluent软件进行热分析。

2. 建立模型:根据实际设备结构,在CAD软件中建立三维模型,并将其导入Ansys Fluent中进行网格划分。

3. 定义材料属性:设置模型的材料属性,包括热导率、比热容、密度等。

4. 设置边界条件:根据设备的工作环境,设置边界条件,如环境温度、热流密度等。

5. 定义求解器:选择适当的求解器,如稳态热传导、瞬态热传导等。

6. 运行仿真:启动仿真计算,获取设备在正常工作状态下的温度分布。

7. 分析结果:对仿真结果进行分析,评估设备的散热性能。

四、实验结果与分析1. 温度分布通过仿真计算,得到设备在正常工作状态下的温度分布如图1所示。

由图可知,设备的热量主要集中在散热器附近,温度最高点约为80℃,远低于设备的最高工作温度。

2. 散热性能从仿真结果可以看出,设备散热性能良好,主要表现在以下几个方面:(1)温度分布均匀:设备内部温度分布较为均匀,没有出现明显的热点区域。

(2)散热器效果显著:散热器可以有效降低设备温度,提高设备散热性能。

(3)环境温度影响较小:在环境温度较高的情况下,设备温度升高幅度较小。

3. 优化建议根据仿真结果,提出以下优化建议:(1)优化散热器设计:考虑采用更大面积的散热器,提高散热效率。

(2)改进结构设计:优化设备内部结构,提高散热通道的流通性。

(3)采用新型散热材料:研究新型散热材料,降低设备的热阻。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告一、引言在研究传热过程中,传统的实验方法不仅耗时费力,而且难以准确控制实验参数。

然而,随着科技的发展,虚拟仿真技术的应用为传热实验带来了新的可能性。

本实验旨在通过虚拟仿真实验,模拟传热过程,并对实验结果进行分析和讨论,以便更好地理解传热现象。

二、实验设备和方法1. 实验设备本实验采用名为"热传导模拟"的虚拟仿真软件进行。

该软件提供了丰富的传热模型和实验参数可供选择和调整,可以模拟不同传热方式和材料的传热行为。

2. 实验方法首先,在软件中选择合适的传热模型和实验参数。

根据实验需求,可以选择传热方式(如对流、传导、辐射)和传热材料(如金属、液体、气体)进行仿真实验。

然后,通过调整实验参数,如温度、厚度、导热系数等,来模拟不同的传热场景。

最后,观察和记录实验结果,并进行数据分析和讨论。

三、实验结果及分析通过虚拟仿真实验,我们得到了传热过程的实验结果。

以下是对实验结果的分析和讨论:1. 传热方式对传热速率的影响我们选择了三种常见的传热方式进行比较,分别是对流、传导和辐射。

通过对比实验结果,我们可以发现不同传热方式在传热速率上的差异。

例如,在相同温度差和传热面积的情况下,对流传热的速率相对较大,而传导和辐射传热的速率较低。

2. 材料导热性能对传热速率的影响我们选择了几种常见的材料进行比较,如金属、木材、玻璃等。

通过对比实验结果,我们可以发现不同材料的导热性能对传热速率有着明显的影响。

例如,金属具有较高的导热系数,传热速率较快,而木材和玻璃等具有较低的导热系数,传热速率相对较慢。

3. 温度差对传热速率的影响我们通过调整实验参数中的温度差来模拟不同的传热条件。

通过对比实验结果,我们可以发现温度差的大小对传热速率有着重要的影响。

当温度差较大时,传热速率较快;而当温度差较小时,传热速率较慢。

四、实验结论通过对传热虚拟仿真实验的研究和分析,我们得出以下结论:1. 传热方式对传热速率有着明显的影响,对流传热速率相对较大,而传导和辐射传热速率较低。

传热仿真实验报告

传热仿真实验报告

传热仿真实验报告传热仿真实验报告引言:传热是热力学中的重要概念,它涉及到能量的传递和转化。

为了更好地理解传热过程,我们进行了传热仿真实验。

本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和讨论。

目的:本次实验的目的是通过仿真实验,研究和分析不同物体之间的传热过程,探究传热的规律和机制。

方法:我们选择了两种不同材质的物体进行传热仿真实验,分别是金属板和塑料板。

实验使用了计算机辅助仿真软件,通过建立传热模型和设定初始条件,模拟了传热过程。

结果:通过仿真实验,我们得到了以下结果:1. 金属板传热过程:金属板在初始温度为100°C的情况下,与周围环境的温度为20°C进行传热。

经过一段时间的传热过程后,金属板的温度逐渐趋于稳定。

我们观察到,金属板的温度下降速度较快,传热效果较好。

2. 塑料板传热过程:塑料板在初始温度为100°C的情况下,与周围环境的温度为20°C进行传热。

与金属板相比,塑料板的温度下降速度较慢,传热效果较差。

这是由于塑料的导热性能较差,传热过程中能量的传递速度较慢所致。

讨论:通过对实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 材质对传热过程的影响:不同材质的物体在传热过程中表现出不同的特点。

金属具有良好的导热性能,能够快速传递热量,而塑料等非金属材质的导热性能较差,传热速度较慢。

2. 温度差对传热过程的影响:传热过程中,温度差是影响传热速度的重要因素。

温度差越大,传热速度越快。

因此,在实际应用中,可以通过增大温度差来提高传热效果。

3. 传热过程中的能量转化:传热过程中,能量会从高温区向低温区传递,实现能量的转化。

这种能量转化过程是自然界中普遍存在的现象,也是热力学基本原理之一。

结论:通过本次传热仿真实验,我们深入了解了传热过程的规律和机制。

不同材质的物体在传热过程中表现出不同的特点,温度差是影响传热速度的重要因素。

传热过程中的能量转化是热力学基本原理之一。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告引言:传热现象是自然界中广泛存在的一种物理现象,它在日常生活和工程领域中起到了至关重要的作用。

为了深入理解传热过程及其规律,本次实验采用虚拟仿真的方法,通过模拟传热过程,探究传热的特性和机制。

实验目的:1. 通过虚拟仿真,观察和分析不同传热方式下的温度分布。

2. 探究不同材料对传热过程的影响。

3. 研究传热速率与温度差、材料性质等因素的关系。

实验原理:传热方式包括传导、对流和辐射三种方式。

传导是指热量通过物质内部的颗粒间的碰撞和传递;对流是指热量通过流体的流动传递;辐射是指热量通过电磁波辐射传递。

在虚拟仿真实验中,我们可以调整传热介质的性质和参数,模拟不同的实际传热场景,以观察和分析传热现象。

实验步骤:1. 打开传热虚拟仿真软件,并选择适当的实验场景。

2. 设置传热介质的性质和参数,如温度、热导率、传热面积等。

3. 开始传热仿真,观察传热过程中的温度分布变化。

4. 记录实验数据,并进行相应的分析和讨论。

实验结果:通过多次传热仿真实验,我们得到了一系列的数据和观察结果。

在不同的传热场景下,温度分布呈现出不同的特点。

例如,在热传导实验中,我们发现温度随着时间的推移逐渐均匀分布。

而在自然对流实验中,由于流体的流动,温度在不同位置存在一定的差异。

实验讨论:通过对实验结果的分析,我们可以得出以下几点结论:1. 热传导是最常见的传热方式,热导率较大的材料传热速率较快。

2. 热对流可以有效增强传热效果,流体的流动能够加速热量的传递。

3. 辐射传热主要是通过电磁波辐射,与材料的热导率无关。

结论:本次传热虚拟仿真实验通过模拟传热过程,对传热的特性和机制进行了深入研究。

通过观察和分析不同传热方式下的温度分布,我们对传热现象有了更深入的认识。

同时,我们也认识到了不同材料对传热过程的影响以及传热速率与温度差、材料性质之间的关系。

虚拟仿真实验为我们提供了一种便捷且准确的研究手段,对进一步深入研究传热领域具有重要的意义。

传热仿真的总结与反思报告

传热仿真的总结与反思报告

传热仿真的总结与反思报告1. 引言传热仿真是一种运用计算机模拟和数值计算的方法来研究物体之间的热传递规律的技术。

它可以通过计算机模型来预测物体的温度分布和热流分布等参数,为热工工程和热传导学的应用提供重要的参考和指导。

本报告总结和反思了在传热仿真过程中遇到的问题和解决方案,以及对该技术的进一步思考和反思。

2. 问题与解决方案在传热仿真过程中,我们遇到了以下几个问题,并通过相应的解决方案来解决。

2.1 网格生成在进行传热仿真前,首先需要生成准确的网格。

然而,网格生成过程是相对复杂和耗时的。

我们遇到了网格生成不准确和边界条件处理不合理的问题。

为了解决这个问题,我们采用了以下几个方法:- 优化网格生成算法,提高网格生成的精度。

- 利用自动网格生成软件来自动生成网格,减少人工操作的错误。

2.2 模型的参数设定在传热仿真中,模型的参数设定是非常关键的。

不准确或不合理的参数设定会导致模拟结果的不准确性。

我们遇到了参数设定不合理和模型过于简化的问题。

为了解决这个问题,我们采取了以下几个方法:- 借助现有的实验数据和理论分析,合理设定模型的参数。

- 对模型进行合理的简化和近似,选取适当的计算方法。

2.3 计算速度传热仿真是一个计算量较大的过程,特别是对于大尺寸或复杂的模型来说。

我们遇到了计算速度慢的问题。

为了解决这个问题,我们采取了以下几个方法:- 优化计算算法和程序结构,提高计算的效率。

- 利用并行计算技术,使用多核处理器或分布式计算集群来加快计算速度。

3. 思考与反思通过实际的传热仿真实验,我们获得了以下几点思考和反思:3.1 精确与效率的平衡在传热仿真中,我们常常需要在精确性和计算效率之间做出取舍和平衡。

过于追求精确性可能会导致计算量过大,计算时间过长,甚至无法计算。

而过于追求计算效率可能会导致结果精度不高,无法满足实际需求。

我们需要在这两者之间寻找到一个合适的平衡点。

3.2 实验数据的依赖性在传热仿真过程中,准确的实验数据是非常重要的。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告传热是热力学中一个重要的概念,用于描述热量在物体之间的传递过程。

在工程领域中,传热的研究对于优化设计和能源利用至关重要。

本实验使用虚拟仿真技术,通过模拟传热的实验过程,来探索不同材料和条件下的传热性能。

实验设计:我们设计了三个实验,分别研究了导热材料、辐射传热和对流传热。

实验一:导热材料实验为了研究导热材料的传热性能,我们选择了两种不同的材料:金属和绝缘材料。

通过在两个材料上施加不同的热源并测量温度变化,我们可以比较不同材料的导热效果。

实验结果显示,金属材料的传热速率更快,温度上升更快,而绝缘材料的传热速率较慢,温度上升较缓慢。

实验二:辐射传热实验辐射传热是通过空气中的辐射能量传递热量的过程。

我们使用两个不同的表面材料进行实验:黑色和白色。

首先,我们将两个材料放置在相同的环境温度下,记录它们的初始温度。

然后,我们使用一个热源照射在材料上,并观察温度的变化。

实验结果表明,黑色表面的温度上升较快,因为它能够更有效地吸收和辐射热能。

白色表面的温度上升较慢,因为它能够较少地吸收和辐射热能。

实验三:对流传热实验对流传热是通过流体的运动来传递热量的过程。

我们使用两个不同的容器进行实验:一个是封闭的容器,另一个是开放的容器。

在封闭容器中,我们注入了热水,并记录水的温度随时间的变化。

在开放容器中,我们同样注入了热水,并观察水的温度变化以及水面的蒸发情况。

实验结果显示,在开放容器中,水的温度上升速度更慢,因为水的蒸发散热使得温度上升减缓。

实验分析:通过以上实验,我们可以得出以下结论:1. 导热材料的传热速率较快,而绝缘材料的传热速率较慢。

这对于设计具有优良传热性能的材料至关重要。

2. 黑色表面能够更有效地吸收和辐射热能,而白色表面的吸热和辐射能力较弱。

3. 对流传热中,水的蒸发能够使温度上升速度减缓,这对于控制温度变化具有重要意义。

结论:通过虚拟仿真实验,我们对传热的不同方式有了更深入的理解。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告传热是一个非常重要的物理学概念,它涉及到许多工程和科学领域,例如能源领域、建筑工程、医疗设备设计和高科技制造等等。

学习传热的理论和实践,不仅是物理学和工程学相关专业学生的必修课程,也是许多其他专业工科人员所需要掌握的知识。

传热是指热量从一个物体或系统流向另一个物体或系统的过程。

这个过程既发生在固体中,也发生在液体和气体中。

而这个过程的主导方程式通常被称为热传导方程式。

热传导方程式包含了多个物理因素,例如温度差异、热传导系数、物体形状和尺寸等。

为了理解和研究传热过程,传统的方法是通过实验进行观察和测量。

但是,由于真实实验涉及到许多复杂因素,并且需要很高的实验技能和成本,因此,近年来虚拟仿真技术越来越被广泛采用。

虚拟仿真实验是基于计算机模型和相关软件的模拟仿真技术。

通过虚拟仿真实验,可以模拟真实实验中的各种环境和条件,并且使学习者能够探索和实验各种物理场景,提高理解和解决问题的能力。

本次实验旨在通过虚拟仿真技术,探究传热过程,并提高学习者对传热方程式的理解和应用。

本文将介绍实验的过程、结果和分析,同时探讨虚拟仿真技术在传热学习中的应用。

实验过程首先,我们通过一个虚拟仿真软件(例如COMSOL Multiphysics和ANSYS Fluent等)建立传热过程的模型。

这个模型基于传热方程式和对物体和环境的初始条件进行建模。

例如,我们可以模拟一个热平衡过程,对一个热源和一个冷源之间的传热进行观察和测量。

然后,我们可以通过各种传感器测量实验中的各种物理量(例如温度、热流量、热容量等),并将其可视化和记录。

我们可以通过控制实验条件和环境,例如改变表面温度和材质,观察传热速率和其他参数的变化。

最后,我们可以将模拟结果与实验数据进行比较,并对仿真模型和实验进行分析和解释。

我们可以通过模型参数的调整来控制和优化传热过程,并应用模型结果解决实际问题。

实验结果和分析通过虚拟仿真实验,我们可以得到大量数据和结论。

虚拟仿真实验实验报告

虚拟仿真实验实验报告

一、实验名称:虚拟仿真实验二、实验目的本次虚拟仿真实验旨在通过模拟真实实验场景,使学生能够在安全、高效、可控的环境中学习和掌握实验原理、方法和技能,提高学生的实践能力和创新意识。

三、实验内容本次实验选择了以下内容进行虚拟仿真:1. 物理实验:单级放大电路- 目的:熟悉软件使用方法,掌握放大器静态工作点仿真方法,了解放大器性能。

- 实验步骤:使用虚拟仪器搭建单级放大电路,通过调整电路参数,观察静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标的变化。

2. 化学实验:傅立叶级数仿真- 目的:通过MATLAB编程实现周期函数的傅立叶级数分解,绘制频谱图和重构函数图像,加深对傅立叶级数的理解。

- 实验步骤:编写MATLAB程序,对给定的周期函数进行傅立叶级数分解,绘制频谱图和重构函数图像,分析不同频率分量对函数形状的贡献程度。

3. 土木工程实验:VISSIM仿真- 目的:学习VISSIM软件,理解和掌握城市交通和公共交通运行的交通建模方法。

- 实验步骤:使用VISSIM软件搭建城市交通仿真模型,模拟不同交通状况下的交通流运行,分析交通信号、车道设置等因素对交通流的影响。

四、实验结果与分析1. 物理实验:单级放大电路- 实验结果表明,通过调整电路参数,可以改变放大器的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等性能指标。

- 分析:该实验加深了对放大器工作原理和性能指标的理解,为实际电路设计和调试提供了理论依据。

2. 化学实验:傅立叶级数仿真- 实验结果表明,通过MATLAB编程可以实现周期函数的傅立叶级数分解,并绘制频谱图和重构函数图像。

- 分析:该实验加深了对傅立叶级数分解原理的理解,为后续信号处理和分析提供了基础。

3. 土木工程实验:VISSIM仿真- 实验结果表明,通过VISSIM软件可以模拟不同交通状况下的交通流运行,分析交通信号、车道设置等因素对交通流的影响。

- 分析:该实验加深了对城市交通运行规律和交通工程设计的理解,为实际交通规划和设计提供了参考。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告传热是在自然界中非常普遍的现象,它在各个领域中都起着重要的作用。

为了更好地理解传热的机理,提高传热设备的效率,科学家和工程师们开展了大量的实验研究。

然而,传统的物理实验受到各种因素的限制,如设备成本、材料限制和安全问题等等。

为了克服这些限制,虚拟仿真实验成为了传热领域的重要工具。

虚拟仿真实验通过计算机和模拟器技术,模拟真实的物理实验过程。

它能够提供更多的自由度和灵活性,使科研人员和工程师能够更好地理解传热机理,并设计和优化热传递设备。

下面我将通过一个虚拟仿真实验来展示其在传热领域的应用。

首先,我们选择了一个经典的传热实验——热对流实验,用以研究流体在流动过程中的传热特性。

在真实的实验中,我们需要准备实验装置、流体和探测设备等,需要投入大量的时间和资源。

而通过虚拟仿真实验,我们只需在计算机上运行相应的模拟软件,即可进行实验。

在虚拟仿真实验中,我们首先需要建立一个三维模型来描述实验装置和流体的几何形状。

通过计算机辅助设计软件,我们可以快速地绘制出实验装置的结构,并设定流体的初始运动状态和温度。

接下来,我们需要建立传热方程,并通过数值计算方法求解。

这些数值计算方法可以模拟流体的流动和传热过程,提供实验数据。

在虚拟仿真实验过程中,我们可以调整各种参数,如流体的温度、流速和流道的几何形状等。

通过改变这些参数,我们可以观察不同条件下的传热行为,并分析其规律。

这为我们理解传热机理提供了重要的参考。

另外,在虚拟仿真实验中,我们还可以对传热设备进行优化设计。

通过调整流道的形状、增加传热表面的面积等方式,我们可以改善设备的传热性能。

同时,我们还可以通过仿真实验来评估不同材料的导热性能,为材料的选择提供参考。

虚拟仿真实验不仅仅局限于热对流实验,还可以应用于其他传热现象的研究。

比如,换热器的性能评估、电子元件的散热设计等。

通过虚拟仿真实验,我们可以在计算机上进行大量的试错,并快速得出结论,这为传热设备的优化设计提供了重要的支持。

换热器仿真实习报告

换热器仿真实习报告

一、实习目的本次换热器仿真实习旨在通过虚拟仿真软件,模拟换热器在实际工况下的运行过程,加深对换热器原理、结构、操作等方面的理解,提高实际操作能力。

通过本次实习,使学生掌握以下内容:1. 了解换热器的基本原理和结构;2. 掌握换热器的工作过程及影响因素;3. 熟悉换热器的操作方法及注意事项;4. 培养实际操作能力和安全意识。

二、实习内容1. 换热器基本原理及结构(1)换热器原理:换热器是利用热传递原理,将热量从一种流体传递到另一种流体,使两种流体达到热平衡的设备。

换热器主要有间壁式、混合式和蓄热式三种类型。

(2)换热器结构:换热器主要由壳体、管束、管板、封头、进出口接管等部件组成。

其中,管束是换热器的核心部分,负责热量的传递。

2. 换热器操作及影响因素(1)操作方法:换热器的操作主要包括启动、运行、停止和故障处理等。

① 启动:先开启冷却水系统,确保冷却水温度适宜;然后开启热流体入口阀,逐渐增加流量;最后开启冷流体出口阀,使换热器达到预定的工作温度。

② 运行:在运行过程中,应密切观察换热器的运行参数,如进出口温度、压力、流量等,确保其在安全范围内。

③ 停止:关闭冷流体出口阀,逐渐减少热流体流量,使换热器降至室温;最后关闭冷却水系统。

④ 故障处理:当发现换热器异常时,应立即停机检查,排除故障。

(2)影响因素:换热器的运行效果受到多种因素的影响,主要包括:① 热流体和冷流体的温度差:温度差越大,传热效果越好。

② 流体流速:流速越高,对流传热系数越大,传热效果越好。

③ 换热面积:换热面积越大,传热效果越好。

④ 换热器材质:材质的导热系数越高,传热效果越好。

3. 换热器仿真实习(1)仿真软件介绍:本次实习采用北京欧倍尔换热器单元3D虚拟仿真软件,该软件可模拟真实工段,实现换热器一比一建模。

(2)仿真操作:通过软件,学生可进行以下操作:① 观察换热器内部结构,了解其组成及工作原理;② 模拟换热器启动、运行、停止等过程,观察运行参数的变化;③ 调整换热器操作参数,如温度、流量等,观察其对传热效果的影响;④ 分析换热器故障原因,并提出解决方案。

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告

传热虚拟仿真实验报告
实验目的:
通过传热虚拟仿真实验,研究热传导的基本原理,探究不同材料的热导率对传热过程的影响。

实验原理:
传热是物体内部或不同物体之间的热量传递过程。

热量可以通过传导、对流和辐射三种方式传递。

本实验主要研究热传导的过程。

传热虚拟仿真实验装置:
本次实验采用传热虚拟仿真实验装置,由电脑软件模拟实验过程。

该装置包括一个虚拟热源、一个虚拟试样和一个虚拟温度计。

通过调整虚拟热源的温度和虚拟试样的材料,可以模拟不同条件下的传热实验。

实验步骤:
1. 打开传热虚拟仿真实验软件,并确保装置连接稳定。

2. 设置虚拟试样的材料和尺寸,以及虚拟热源的温度。

3. 开始实验,并记录虚拟温度计上的温度变化。

4. 根据实验数据,绘制温度与时间的变化曲线。

5. 对不同材料进行对比分析,研究热传导特性。

实验结果和分析:
根据实验数据,我们可以得出以下结论:
1. 温度变化曲线表明不同材料的热传导速度不同,热导率高的材料
传热速度较快。

2. 同一材料,在温度差相同的情况下,随着时间的增加,温度差逐
渐减小,传热速度逐渐降低。

3. 热导率较高的金属材料传热速度较快,而热导率较低的绝缘材料
传热速度较慢。

实验结论:
本次传热虚拟仿真实验结果表明,热传导的速率与材料的热导率密
切相关。

热导率高的材料传热速度较快,而热导率低的材料传热速度
较慢。

了解和研究材料的热传导特性,对应用领域的热管理非常重要。

哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验3 利用数值积分算法的仿真实验

哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验3 利用数值积分算法的仿真实验

模型的稳定性:当步距 h=5.0e-5 时,前向欧拉法和后向欧拉法明显失真, 随着步距的减小, 二阶显式 Adams 法, 梯形法和显式四阶 Runge-Kutta 法的波形 变化不大,而前向欧拉法和后向欧拉法的波形得到明显改善。所以显式四阶 Runge-Kutta 法,二阶显式 Adams 法和梯形法的稳定性较好,前向欧拉法和后向 欧拉法的稳定性较差。 模型的精度和离散时间间隔:步距为 h=5.0e-6 时,显式四阶 Runge-Kutta 法 精度最高,其次是二阶显式 Adams 法和梯形法。步距为 h=5.0e-7 时,前向欧拉 法和后向欧拉法仿真精度才达到要求。所以,显式四阶 Runge-Kutta 法,二阶显 式 Adams 法和梯形法模型的精度较高,离散时间间隔要求低,其中,显式四阶 Runge-Kutta 法模型的精度最高,其次是二阶显式 Adams 法,由于是二次函数较 复杂,函数曲线与真实曲线较为接近;再次精确的是梯形法,取梯形面积,误差 也较小;前向欧拉法和后向欧拉法模型的精度较低,由于取的是矩形面积,离散 时间间隔要求高。
实验 3 利用数值积分算法的仿真实验
(
一、 实验目的
1) 熟悉 MATLAB 的工作环境;
2) 掌握 MATLAB 的 .M 文件编写规则,并在命令窗口调试和运行程序; 3) 掌握利用欧拉法、梯形法、二阶显式 Adams 法及四阶龙格库塔法构建系 统仿真模型的方法,并对仿真结果进行分析。
二、实验内容
上对应的标题。
四、实验原理
在连续系统的数字仿真算法中,较常用的有欧拉法、 梯形法、 二阶显式 Adams 法及显式四阶 Runge-Kutta 法等。欧拉法、梯形法和二阶显式 Adams 法是利用离 散相似原理构造的仿真算法,而显式四阶 Runge-Kutta 法是利用 Taylor 级数匹配 原理构造的仿真算法。 对于线性系统,其状态方程表达式为:

流体传热仿真实验报告

流体传热仿真实验报告

流体传热仿真实验报告摘要:本实验利用流体传热仿真软件,模拟了不同条件下流体传热过程,并进行了相应数据分析。

实验结果表明,在不同的传热条件下,流体的传热性能呈现出不同的特点。

通过本实验,我们进一步了解了流体传热的基本原理,对实际工程应用具有一定的指导意义。

1. 引言流体传热是物质传递中的一个重要过程,广泛应用于各个领域,如工程、能源、环境等。

传热的高效与否直接关系到系统的性能和能源利用效率。

为了更好地理解流体传热现象,提高传热设备的设计和运行效果,流体传热仿真成为一种重要的研究手段。

通过仿真软件模拟不同条件下的流体传热过程,可以得出详细的分析数据,并对传热性能进行评估和优化。

2. 实验目的本实验的主要目的是利用流体传热仿真软件,模拟不同条件下的流体传热过程,并通过数据分析比较不同情况下的传热性能差异,探究传热工程的优化方案。

3. 实验方法3.1 实验设备与材料本实验主要运用流体传热仿真软件,在计算机上进行流体传热模拟。

软件提供了丰富的模拟模型和参数设置,可以根据实验设计需求进行定制化设置。

3.2 实验步骤(1)根据实验要求,选择适当的传热模型和工况参数。

(2)在流体传热仿真软件中设置并加载所选择的传热模型。

(3)进行仿真计算,并记录相应的传热参数。

(4)根据实验数据进行分析和总结。

4. 实验结果与讨论通过该实验,我们模拟了不同条件下的流体传热过程,并记录了相应的传热参数数据。

通过对比分析,我们发现不同条件下的传热效果存在明显差异。

4.1 不同传热介质的传热性能比较在相同的传热模型和传热面积下,我们选择了两种不同的传热介质进行了仿真实验,并记录了传热系数和传热速率数据。

结果表明,传热介质的不同会对传热效果产生显著的影响。

比较研究可以为工程中的传热介质选择提供理论依据。

4.2 不同流体流动速度的传热性能比较在相同的传热模型和传热介质下,我们分别设置了不同的流体流动速度进行了仿真实验,并记录了传热系数和传热速率数据。

双碳背景下能源动力类课程教学中虚拟仿真技术的应用——以“传热学”为例

双碳背景下能源动力类课程教学中虚拟仿真技术的应用——以“传热学”为例

Science and Technology & Innovation |科技与创新2024年 第01期DOI :10.15913/ki.kjycx.2024.01.050双碳背景下能源动力类课程教学中虚拟仿真技术的应用——以“传热学”为例*任亚涛1,2,齐 宏1,2,何明键1,2,高包海1,2,黄 超3(1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.空天热物理工信部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001;3.哈尔滨工业大学经济与管理学院,黑龙江 哈尔滨 150001)摘 要:以双碳背景下的“传热学”教学为基础,基于有限差分方法,利用C++语言开发了“传热学”虚拟教学平台。

学生可通过该平台对二维稳态传热问题进行模拟,并可通过改变模型尺寸、物性及边界条件来直观地分析其对导热问题的影响。

除此之外,该平台的优势在于用户可自己编写部分边界条件,对此平台进行局部修改,从而增加了此虚拟教学平台的灵活性。

与此同时,用户在自编程时,可增强对数值传热学及边界条件等问题的进一步深层次理解,从而达到教学目的。

关键词:虚拟仿真;传热学;教学;稳态热传导中图分类号:TP312;TK124 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)01-0165-03——————————————————————————*[基金项目]黑龙江省高等教育教学改革项目(编号:SJGY20210268)中国承诺在2030年前实现二氧化碳排放达到峰值,并努力争取2060年前实现碳中和[1]。

与此同时,碳达峰与碳中和也被写入了中国的政府工作报告中,预示着“双碳”目标已成为中国的重要发展战略之一。

这也对中国未来能源方向专业人才的培养提出了更高的要求。

在教授学生专业理论知识之外,进一步培养学生利用最新技术解决实际问题的能力变得尤为重要[2]。

因此,相关领域教学方法的改革势在必行。

“传热学”是能源类专业学生的必修课程,是一门研究热量传递规律的科学,同时也是现代技术科学的主要技术基础科学之一,是培养学生掌握和综合运用传热理论知识解决能源领域传热工程问题的重要课程。

热仿真实习心得体会

热仿真实习心得体会

热仿真实习心得体会仿真实习心得体会1经过连续两周的仿真实习,我们练习了离心泵、换热器、液位的把握、精馏塔的冷态开车、正常停车以及相应事故处理的仿真。

通过这次仿真实习基本单元操作方法;增加了我对工艺过程的了解,进而也更加生疏了把握系统的设计及操作。

让我对离心泵、换热器、精馏塔等有了更深刻的了解和熟识。

通过本次的化工仿真实习收获颇多,对工艺流程、把握系统有了确定的了解,基本把握了开车、停车等的规程。

开头接触化工仿真软件时,感觉很迷漫也很惊奇,在后来的实习过程中我首先仔细阅读了课本上实习的具体流程,基本明白了操作的规程。

特别是在练习精馏塔单元等简洁的化工过程的时候,我觉得应当:(1)要仔细认真的阅读课本上相应的流程操作,对每一步操作都应当要有所领悟、理解,由于过程的生疏程度在操作中使至关重要的。

过程不够生疏或许会误入歧途,错误的操作,最终事倍功半,也不能很好的把握所需学习的内容。

(2)面对一个简洁的工艺过程时,假如不能事先了解到它们的作用和相应的位置,以及各自开到什么程度,在开车时我们可能会手忙脚乱,导致错误的操作,因此,在开车前最重要的预备工作就是生疏整个的工艺过程。

(3)在开车后的操作中确定要有急躁,不能急于求成。

无比达到每一步的工艺要求之后,才能进行下一步的操作,否则可能造成不行挽回的质量错误。

因此在面对一个工艺流程,必需要了解这个工艺流程的'作用是什么,要达到怎样的目的,了解流程中的各个环节,是如何进料的,操作条件又是如何,要达到什么样的要求。

只有这样我们才能更好的学习或把握所练习的学习内容。

总之,通过二周的仿真实习,我明白了许多,同时也懂得了许多,在操作过程中对每一步工艺操作都要急躁的完成,要达到规定的要求,不能急于求成,否则会事倍功半。

要不断的吸取失败的教训,虚心向老师和优秀的同学请教,总结阅历。

此外,在以后的学习和生活中,要更加刻苦、努力的学习自己的专业学问,夯实基础、扩大自己的学问面,从而在以后的工作或生活中,更好的为我所用,为以后踏上工作岗位打下基础!仿真实习心得体会2参加仿真实习,我深刻体会到了团队协作的重要性。

传热普通套管虚拟仿真实验报告

传热普通套管虚拟仿真实验报告

实验名称: 传热综合实验 班级______姓名________考号________实验时间________年_______月______日 成绩________指导老师_______________一、实验内容选择不同的实验操作条件,分别测定普通套管换热器、强化套管换热器、列管式换热器、螺旋板换热器的传热系数。

二、实验目的1.通过对简单套管换热器的实验研究,掌握对流传热系数αi 的测定方法,加深对其概念和影响因素的理解。

并应用线性回归分析方法,确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。

2.通过对管程内部插有螺旋线圈的强化套管换热器的实验研究,测定其准数关联式Nu 0=BRe m Pr 0.4中常数B 、m 的值和强化比Nu/Nu 0,了解强化传热的基本理论和基本方式。

3.根据计算出的Nu 、Nu 0求出强化比Nu/Nu 0,比较强化传热的效果,加深理解强化传热的基本理论和基本方式。

4.通过变换列管换热器、螺旋板式换热器换热面积实验测取数据计算总传热系数K ,加深对其概念和影响因素的理解。

5.认识套管换热器(光滑、强化)、列管换热器、螺旋板换热器的结构及操作方法,测定并比较不同换热器的性能。

三、实验基本原理(1)传热过程基本原理传热是指由于温度差引起的能量转移,又称热传递。

由热力学第二定律可知,凡是有温度差存在时,热量就必然发生从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

总传热系数K o 是评价换热器性能的一个重要参数,也是对换热器进行传热计算的依据。

对于已有的换热器,可以通过测定有关数据,如设备尺寸、流体的流量和温度等,然后由传热速率方程式计算K o 值。

传热速率方程式是换热器传热计算的基本关系。

在该方程式中,冷、热流体的温度差△T 是传热过程的推动力,它随传热过程冷热流体的温度变化而改变。

传热速率方程式 ΔTm ⨯⨯=o o S K Q 所以对于总传热系数 Tm)S )/(T -(T W p C K 0120∆⨯⨯⨯=式中:Q----热量(W);S0----传热面积(m2);△Tm----冷热流体的平均温差(℃);K0----总传热系数(W/(m2·℃));C P----比热容(J/(Kg·℃));W----空气质量流量(Kg/s);T2-T1----空气进出口温差(℃)。

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哈工大-传热学虚拟仿真实验报告Harbin Institute of Technology传热学虚拟仿真实验报告院系:能源科学与工程学院班级:设计者:学号:指导教师:董士奎设计时间:2016.11.7传热学虚拟仿真实验报告1 应用背景数值热分析在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、以及日用家电等各个领域都有广泛的应用。

2 二维导热温度场的数值模拟2.1 二维稳态导热实例假设一用砖砌成的长方形截面的冷空气通道,其截面如图2.1所示,假设在垂直于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。

图2.1一用砖砌成的长方形截面的冷空气通道截面2.2二维数值模拟基于模型的对称性,简化为如图所示的四分之一模型。

图2.2 二维数值模拟2.3 建立离散方程此时对于内部节点,如图2.3:,1,,1,,,1,,1=∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆--++-x yt t x yt t y xt t y xt t jt j i jt j i jt j i jt j i λλλλ对于平直边界上的节点,如图2.4:222,,1,,1,,,1=∆+Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-•-+-w j i j t j i j t j i jt j i yq y x x y t t x y t t y xt t λλλ对于外部和内部角点,如图2.5:2432202422,,,1,1,,1,,,1,,1,,,1=∆+∆+Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆-=∆+∆+Φ∆∆+∆∆-+∆∆-•+-+-•--w n m n m n m n m n m n m n m n m n m w n m n m n m n m n m q y x y x y x t t x y t t x y t t y x t t q yx y x x y t t y x t t λλλλλλ图2.3 内部节点 图2.4 平直边界上的节点 图2.5 内部角点和外部角点 对于对称边界(绝热边界),如图2.6:,1,,1,,,1,,1=∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆--++-x yt t x yt t y xt t y xt t jt j i jt j i jt j i jt j i λλλλ图2.6 对称边界(绝热边界)图2.7 建立离散方程此时显示格式、隐式格式依次为,如图2.7:2.4 C++程序2111111211122x t t t a t t x t t t a t t i n i n i n i n i n i n i n i n i n i n ∆+-=∆-∆+-=∆-+-++++-++ττ2.4.1程序流程图如下图2.8所示图2.8程序流程图2.4.2程序各变量含义如下图2.9所示n_L1, n_L2, n_L3, n_L4, n_thick1, n_thick2分别为对应边的网格数。

2.4.3程序#include<math.h>#include<fstream.h>int main(){float L1,L2,L3,L4,thick1,thick2; /* L1 外矩形宽,L2外矩形长,L3内矩形宽,L4内矩形长,thick1宽度方向厚度,thick1长度方向厚度*/int n_L1,n_L2,n_L3,n_L4,n_thick1,n_thick2; /*各边网格数*/int i,j,n,number; /*n迭代次数*/double eps=5.0e-6;float delt_y1,delt_y2,delt_x1,delt_x2;float cond,conv_out,conv_in,tout,tin; /* cond 导热系数conv_out 外部对流换热系数conv_in 内部对流换热系数tout 外部环境温度tin 内部环境温度*//*输入几何信息*/printf("请输入L1:");scanf("%f", &L1);printf("请输入L2:");scanf("%f", &L2);printf("请输入L3:");scanf("%f", &L3);printf("请输入L4:");scanf("%f", &L4);/*输入网格信息*/printf("请输入边L1网格数(<100):");scanf("%d", &n_L1);printf("请输入边L2网格数(<100):");scanf("%d", &n_L2);printf("请输入边L3网格数(<100):");scanf("%d", &n_L3);printf("请输入边L4网格数(<100):");scanf("%d", &n_L4);/*输入边界条件*/printf("请输入材料导热系数(W/(m·K):"); scanf("%f", &cond);printf("请输入外部环境温度(K):");scanf("%f", &tout);printf("请输入内部环境温度(K):");scanf("%f", &tin);printf("请输入外部对流换热系数(W/(m2·K):");scanf("%f", &conv_out);printf("请输入内部对流换热系数(W/(m2·K):");scanf("%f", &conv_in);thick1=(L2-L4);thick2=(L1-L3);n_thick1=(n_L2-n_L4);n_thick2=(n_L1-n_L3);/**************网格大小*********************/delt_x1=thick1/n_thick1;delt_x2=L4/n_L4;delt_y1=thick2/n_thick2;delt_y2=L3/n_L3;/*******************************************//*节点赋初值*/double tem0[100][100]; /*节点温度tem0()上次迭代结果,tem()本次迭代结果*/double tem[100][100];double x[100][100];double y[100][100];n=0;do{/*区域1内部节点温度*//********************************************* ****/for(i=1;i<n_thick1;i++){for(j=n_L3+1;j<n_L1;j++){tem0[i][j]=((tem[i+1][j]+tem[i-1][j])*delt_y1*delt_y1+ (tem[i][j+1]+tem[i][j-1])*delt_x1*delt_x1)/2.0/(delt_y 1*delt_y1+delt_x1*delt_x1);}}/********************************************* ****//*区域2内部节点温度*//********************************************* ****/for(i=1;i<n_thick1;i++){for(j=1;j<n_L3;j++){tem0[i][j]=((tem[i+1][j]+tem[i-1][j])*delt_y2*delt_y2+ (tem[i][j+1]+tem[i][j-1])*delt_x1*delt_x1)/2.0/(delt_x 1*delt_x1+delt_y2*delt_y2);}}/********************************************* ****//*区域3内部节点温度*//********************************************* ****/for(i=n_thick1+1;i<n_L2;i++){for(j=n_L3+1;j<n_L1;j++){tem0[i][j]=((tem[i+1][j]+tem[i-1][j])*delt_y1*delt_y1+ (tem[i][j+1]+tem[i][j-1])*delt_x2*delt_x2)/2.0/(delt_x 2*delt_x2+delt_y1*delt_y1);}}/********************************************* ****//*区域1与区域2边界线*//********************************************* ****/for(i=1;i<n_thick1;i++){j=n_L3;tem0[i][j]=((tem[i+1][j]+tem[i-1][j])/2.0*(delt_y1+delt _y2)*delt_y1*delt_y2+tem[i][j+1]*delt_y2*delt_x1*de lt_x1+tem[i][j-1]*delt_y1*delt_x1*delt_x1)/((delt_y1+ delt_y2)*delt_y1*delt_y2+delt_y2*delt_x1*delt_x1+d elt_x1*delt_x1*delt_y1);}/********************************************* ****//*区域1与区域3边界线*//********************************************* ****/for(j=n_L3+1;j<n_L1;j++){i=n_thick1;tem0[i][j]=((tem[i][j+1]+tem[i][j-1])/2.0*(delt_x1+delt _x2)*delt_x1*delt_x2+tem[i-1][j]*delt_x2*delt_y1*del t_y1+tem[i+1][j]*delt_x1*delt_y1*delt_y1)/((delt_x1+ delt_x2)*delt_x1*delt_x2+delt_x2*delt_y1*delt_y1+d elt_y1*delt_y1*delt_x1);}/********************************************* ****//*******************边界条件**********************//*******************绝热边界条件(对称面)**********************//***右边界***/for(j=n_L3+1;j<n_L1;j++){i=n_L2;tem0[i][j]=(2.0*tem[i-1][j]*delt_y1*delt_y1+(tem[i][j+ 1]+tem[i][j-1])*delt_x2*delt_x2)/2.0/(delt_x2*delt_x2 +delt_y1*delt_y1);}/***下边界***/for(i=1;i<n_thick1;i++){j=0;tem0[i][j]=((delt_y2*tem[i-1][j]/2/delt_x1)+(delt_x1*t em[i][j+1]/delt_y2)+(delt_y2*tem[i+1][j]/2/delt_x1))/(( delt_y2/2/delt_x1)+(delt_x1/delt_y2)+(delt_y2/2/delt_x 1));}for(i=n_thick1+1;i<n_L2;i++){j=n_L3;tem0[i][j]=((delt_y1*tem[i-1][j]/2/delt_x2)+(delt_x2*t em[i][j+1]/delt_y2)+(delt_y2*tem[i+1][j]/2/delt_x2)+(delt_x2*conv_in*tin))/((delt_y2/2/delt_x2)+(delt_x2/d elt_y2)+(delt_y2/2/delt_x2)+(delt_x2*conv_in));}/*******************外部对流边界条件**********************//***上边界***/for(i=1;i<n_thick1;i++){j=n_L1;tem0[i][j]=(cond*delt_y1*delt_y1*(tem[i-1][j]+tem[i+ 1][j])+2.0*cond*delt_x1*delt_x1*tem[i][j-1]+2.0*delt _y1*delt_x1*delt_x1*conv_out*tout)/(2.0*cond*delt_ y1*delt_y1+2.0*cond*delt_x1*delt_x1+2.0*delt_y1*c onv_out*delt_x1*delt_x1);}for(i=n_thick1+1;i<n_L2;i++){j=n_L1;tem0[i][j]=(cond*delt_y1*delt_y1*(tem[i-1][j]+tem[i+ 1][j])+2.0*cond*delt_x2*delt_x2*tem[i][j-1]+2.0*delt _y1*delt_x2*delt_x2*conv_out*tout)/(2.0*cond*delt_ y1*delt_y1+2.0*cond*delt_x2*delt_x2+2.0*delt_y1*c onv_out*delt_x2*delt_x2);}i=n_thick1;j=n_L1;tem0[i][j]=(cond*delt_y1*delt_y1*delt_x2*tem[i-1][j] +cond*delt_y1*delt_y1*delt_x1*tem[i+1][j]+cond*del t_x1*delt_x2*(delt_x1+delt_x2)*tem[i][j-1]+delt_y1*d elt_x1*delt_x2*(delt_x1+delt_x2)*conv_out*tout)/(co nd*delt_y1*delt_y1*delt_x2+cond*delt_y1*delt_y1*d elt_x1+cond*delt_x1*delt_x2*(delt_x1+delt_x2)+delt _y1*conv_out*delt_x1*delt_x2*(delt_x1+delt_x2));/***左边界***/for(j=n_L3+1;j<n_L1;j++){i=0;tem0[i][j]=((cond*delt_x1*tem[i][j+1]/2/delt_y1)+(con d*delt_y1*tem[i+1][j]/delt_x1)+(cond*delt_x1*tem[i][ j-1]/2/delt_y1)+(delt_y1*conv_out*tout))/((cond*delt_ x1/2/delt_y1)+(cond*delt_y1/delt_x1)+(cond*delt_x1/ 2/delt_y1)+(delt_y1*conv_out));}for(j=1;j<n_L3;j++){i=0;tem0[i][j]=((cond*delt_x1*tem[i][j+1]/2/delt_y2)+(con d*delt_y2*tem[i+1][j]/delt_x1)+(cond*delt_x1*tem[i][ j-1]/2/delt_y2)+(delt_y2*conv_out*tout))/((cond*delt_ x1/2/delt_y2)+(cond*delt_y2/delt_x1)+(cond*delt_x1/ 2/delt_y2)+(delt_y2*conv_out));}i=0;j=n_L3;tem0[i][j]=((cond*delt_x1*tem[i][j+1]/2/delt_y1)+(con d*((delt_y1+delt_y2)/2)*tem[i+1][j]/delt_x1)+(cond*d elt_x1*tem[i][j-1]/2/delt_y2)+(((delt_y1+delt_y2)/2)*c onv_out*tout))/((cond*delt_x1/2/delt_y1)+(cond*((del t_y1+delt_y2)/2)/delt_x1)+(cond*delt_x1/2/delt_y2)+(( (delt_y1+delt_y2)/2)*conv_out));/*******************内部对流边界条件**********************//***上边界***/for(i=n_thick1+1;i<n_L2;i++){j=n_L3;tem0[i][j]=(cond*delt_y1*delt_y1*(tem[i-1][j]+tem[i+ 1][j])+2.0*cond*delt_x2*delt_x2*tem[i][j+1]+2.0*delt _y1*delt_x2*delt_x2*conv_in*tin)/(2.0*cond*delt_y1 *delt_y1+2.0*cond*delt_x2*delt_x2+2.0*delt_y1*con v_in*delt_x2*delt_x2);}/***左边界***/for(j=1;j<n_L3;j++){i=n_thick1;tem0[i][j]=((cond*delt_x1*tem[i][j+1]/2/delt_y2)+(con d*delt_y2*tem[i-1][j]/delt_x1)+(cond*delt_x1*tem[i][ j-1]/2/delt_y2)+(delt_y2*conv_in*tin))/((cond*delt_x1 /2/delt_y2)+(cond*delt_y2/delt_x1)+(cond*delt_x1/2/d elt_y2)+(delt_y2*conv_in));}/*******************特殊点**********************//*******左下角********/tem0[0][0]=(cond*delt_x1*delt_x1*tem[0][1]+cond*delt_y2*delt_y2*tem[1][0]+delt_y2*delt_y2*delt_x1*co nv_out*tout)/(cond*delt_x1*delt_x1+cond*delt_y2*d elt_y2+delt_y2*delt_y2*delt_x1*conv_out);/*******右下角********/tem0[n_thick1][0]=(cond*delt_x1*delt_x1*tem[n_thic k1][1]+cond*delt_y2*delt_y2*tem[n_thick1-1][0]+del t_y2*delt_y2*delt_x1*conv_in*tin)/(cond*delt_x1*del t_x1+cond*delt_y2*delt_y2+delt_y2*delt_y2*delt_x1 *conv_in);/*******左上角********/tem0[0][n_L1]=(cond*delt_y1*delt_y1*tem[1][n_L1] +cond*delt_x1*delt_x1*tem[0][n_L1-1]+delt_x1*delt _y1*(delt_y1+delt_x1)*conv_out*tout)/(cond*delt_y1 *delt_y1+cond*delt_x1*delt_x1+delt_x1*delt_y1*(del t_y1+delt_x1)*conv_out);/*******右上角1********/tem0[n_L2][n_L1]=(cond*delt_y1*delt_y1*tem[n_L2 -1][n_L1]+cond*delt_x2*delt_x2*tem[n_L2][n_L1-1] +delt_x2*delt_y1*delt_x2*conv_out*tout)/(cond*delt _y1*delt_y1+cond*delt_x2*delt_x2+delt_y1*delt_x2*delt_x2*conv_out);/*******右上角2********/tem0[n_L2][n_L3]=(cond*delt_y1*delt_y1*tem[n_L2 -1][n_L3]+cond*delt_x2*delt_x2*tem[n_L2][n_L3+1] +delt_x2*delt_y1*delt_x2*conv_in*tin)/(cond*delt_y1 *delt_y1+cond*delt_x2*delt_x2+delt_y1*delt_x2*delt _x2*conv_in);/*******内角点********/tem0[n_thick1][n_L3]=(cond*(delt_y1+delt_y2)/delt_ x1*tem[n_thick1-1][n_L3]+cond*(delt_x1+delt_x2)/d elt_y1*tem[n_thick1][n_L3+1]+cond*delt_y1/delt_x2 *tem[n_thick1+1][n_L3]+cond*delt_x1/delt_y2*tem[ n_thick1][n_L3-1]+(delt_x2+delt_y2)*conv_in*tin)/(c ond*(delt_y1+delt_y2)/delt_x1+cond*(delt_x1+delt_x 2)/delt_y1+cond*delt_y1/delt_x2+cond*delt_x1/delt_y 2+(delt_x2+delt_y2)*conv_in);/*******************判断是否收敛*********************/number=0;for(i=0;i<=n_L2;i++){for(j=0;j<=n_L1;j++) {if(fabs(tem0[i][j]-tem[i][j])>eps){number++;}}}for(i=0;i<=n_L2;i++){for(j=0;j<=n_L1;j++) {tem[i][j]=tem0[i][j];}}n++;if (n%10000==0) printf("%d\n",n); }while(number>0 && n<1000000);/*计算各节点坐标*/for (i=0;i<=n_L2;i++){for(j=0;j<=n_L1;j++){if(i<=n_thick1 && j<=n_L3){x[i][j]=delt_x1*i;y[i][j]=delt_y2*j;}if(i<=n_thick1 && j>n_L3){x[i][j]=delt_x1*i;y[i][j]=delt_y2*n_L3+delt_y1*(j-n_L3);}if(i>n_thick1 && j<=n_L3){x[i][j]=n_thick1*delt_x1+delt_x2*(i-n_thick1);y[i][j]=j*delt_y2;}if(i>n_thick1 && j>n_L3){x[i][j]=n_thick1*delt_x1+delt_x2*(i-n_thick1);y[i][j]=delt_y2*n_L3+delt_y1*(j-n_L3);}}}/*计算各节点坐标结束*/ofstream SaveFile("temperature.dat"); /*输出计算结果*/SaveFile << "title=Temperature" << endl;SaveFile << "Variables=x,y,T" << endl;SaveFile << "Zone" << " " << "I=" << " " << n_L2+1 << "," << "J=" << " " << n_L1+1 << ",f=point" << endl;for(j=0;j<=n_L3;j++){for(i=n_thick1+1;i<=n_L2;i++){tem[i][j]=tin;}}for(j=0;j<=n_L1;j++){for(i=0;i<=n_L2;i++){SaveFile << x[i][j] << " ";SaveFile << y[i][j] << " ";SaveFile << tem[i][j] << endl;}}SaveFile.close();}2.4.4 计算结果。

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