燃烧学第三章作业

发布 2022-07-14 02:47:28 阅读 1682

第三章作业。

使用编程语言求解常微分方程的方法,求解零维系统自燃问题:

k0——频率因子,初值取100.0

e——活化能,初值取

r——气体常数,初值取8.314

c——可燃混合物中反应物浓度,初值取1.0

n——反应级数,初值取1.0 v——容器体积,初值取1.0

q——可燃混合物的燃烧热,初值取

t——容器内可燃混合物温度,初值取与t0相等的数值。

h——散热系数,初值取5.0

s——容器壁散热面积,初值取6.0

t0——容器壁温度,初值取800.0

定解条件:t=0时,t=t0。

以上方程描述了一个零维系统的温度从t=0开始随时间变化的过程。

a)使用在第一章已经介绍过的euler法,求解上述定解条件下的常微分方程,获得系统温度t随时间t的变化曲线。

b)分别令系统初温t(其他参数不变),获得不同初始温度下的系统升温曲线,并讨论系统初温对热自燃过程的影响。

c)分别令散热系数h=1.0~10.0(t0保持800k),获得不同初始温度下的系统升温曲线,并讨论散热系数对热自燃过程的影响。

问题求解过程如下:

一:程序如下:

#include<>

#include<>

#include

#include

using namespace std;

int main()

ofstream ofile;

"f:\\打开文件。

double k0 = 100, r = 8.314, c = 1.0, n = 1.

0, v = 1.0, yita = 5.0, s = 6.

0;//定义参数。

double rou = 1.0, cv = 4.02;

double e = 1.0e5, q = 2.0e7;

double d, tao[101], t[101];

double h = 0.1设置时间间隔。

int i;

double f(double x, double y[100]);

tao[0] =0.0, t[0] =800.0设置初值。

printf("%f,%f", t[0], tao[0]);

for (t[0] =300; t[0]<=1100; t[0] =t[0] +100求解方程在t0=300到1100时的温度变化值。

else for (i = 0; i < 100; i若t0不等于800,使yita=5.0,不改变yita值。

yita = 5.0;

d = k0*exp(-e / r / t[i])*pow(c, n)*v*q - yita*s*(t[i] -t[0]))v / rou / cv;

t[i + 1] =t[i] +h*d;

tao[i + 1] =tao[0] +h*i;

printf("%f,%f", t[i + 1], tao[i + 1]);

ofile <

ofile <

关闭文件。二:程序求解结果。

图一:反应温度与初始温度、散热系数关系图。

图二:反应温度与散热系数关系图。

图三:反应温度与初始温度关系图。

四:结果分析。

由图二易知,随着散热系数的增大,燃烧稳定性下降,从正常燃烧的状态变为不能燃烧的工况;

由图三易知,随着初始温度的增加,燃烧稳定性改善,从不能着火的状态变为能燃烧的工况。

第三章作业

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