数值传热学作业 第二章

发布 2022-07-14 19:47:28 阅读 9610

第二章。

2-1 【解】:在此题中,给x方向和y方向的区域宽度xl和yl均赋值60,取步长为1,左侧第一个界面取为i=2,最后一个界面为i=l1=60;同理,底部第一个界面取为j=2,最后一个界面为j=m1=60,x(i)为x方向节点的位置,各控制容积的界面位置按如下方程确定:[ight)=\left(\ight))}altimg':

w': 232', h': 43', omath':

xfi=xl(i-2l1-2)power'}]i=2, 3, …l1,故:

所编程序**如下:

j=1:60

power=input('输入数字');

for i=2:1:60

x(i)=60*((i-2)/58)^power

plot(x(i),j,'*b')

hold on

end1)取power=1.5,网格沿x方向逐渐变稀,所得网格如下图1所示。

图12)取power=1,网格沿x方向均匀分布,所得网格如下图2所示。

图23)取power=0.5,网格沿x方向逐渐变密,所得网格如下图3所示。图3

2-3 【解】

守恒形式如下:

=\\frac\\frac^)}frac^u}^}altimg': w': 190', h': 48', omath': uux=12(u2)x=η2uy2'}]

方程两端积分如下:

}_}frac^)}dtdxdy}=\int\olimits^}_u}^}dtdxdy}}}altimg': w': 497', h':

53', omath': tt+δtewns12(u2)xdtdxdy=tt+δtewnsη2uy2dtdxdy'}]

所以。}_}left(_^right)dtdy}=\int\olimits^}_right)}ight.}_right)}_right]dtdx}}}altimg':

w': 514', h': 70', omath':

tt+δtew12uw2-ue2dtdy=tt+δtewηuyn-uysdtdx'}]

对流项:取为阶梯式,则:

}_}left(_^right)dtdy}=\frac\\left[^}right)}_right)}_right]ty}',altimg': w': 426', h':

53', omath': tt+δtew12uw2-ue2dtdy=12u2et-u2wtty'}]

扩散项:取为阶梯式,则。

}_}right)}ight.}_right)}_right]dtdx}}=left[}ight)}_right)}_right]tx', altimg': w':

499', h': 77', omath': tt+δtewηuyn-uysdtdx=ηuynt-uysttx'}]

u随x,y分段线性变化,则。

_^=frac_^-frac_^-altimg': w': 291', h':

50', omath': ue2=ue2-up22ue2=uw2-up22'}]right)}_frac_^-right)}_right)}_frac_^-right)}_altimg': w':

285', h': 57', omath': uynt=un2-up2δyn, uynt=up2-us2δyn'}]因为 [ight)}_right)}_y', altimg':

w': 167', h': 27', omath':

yn=δyn=y'}]

所以: [frac_^-right)}^altimg': w': 173', h': 56', omath': ue2-uw24ηx=unt-2up2+usty2'}]

2-7【解】

将[',altimg': w': 30', h':

23'}]altimg': w': 30', h':

23'}]及[',altimg': w': 31', h':

23'}]对点[i,1\\end', altimg': w': 52', h':

21'}]作taylor展开,有:

=t_+\frac\\beginδy\\end+\\fract}}\fracδy\\end^}+fract}}\fracδy\\end^}+fract}}\fracδy\\end^}+altimg': w': 543', h':

502-7-1)[=t_+\frac\\begin2δy\\end+\\fract}}\frac2δy\\end^}+fract}}\frac2δy\\end^}+fract}}\frac2δy\\end^}+altimg': w': 587', h':

502-7-2)[=t_+\frac\\begin3δy\\end+\\fract}}\frac3δy\\end^}+fract}}\frac3δy\\end^}+fract}}\frac3δy\\end^}+altimg': w': 592', h':

502-7-3)(2-7-1)×18 +(2-7-2)×(9)+(2-7-3)×2 得:

\\left|\\begin_\\end\ight.=\frac18t_+9t_2t_}'altimg': w':

325', h': 462-7-4)由[=λfrac\\left|\\begin_\\end\ight.',altimg':

w': 127', h': 43'}]将式(2-7-4)代入得;

=\\frac\\begin18t_9t_+2t_+\frac}\\end', altimg': w': 337', h': 502-7-5)

解:另点2对点1做泰勒展开,有。

\ight)=p\\left(\ight)+|x+^p}^}frac^}…altimg': w': 320', h':

48', omath': p2,n=p1,n+px|1,nx+2px2|1,nx22!….

另点3对点1做泰勒展开,有。

\ight)=p\\left(\ight)+|2x+^p}^}frac^}…altimg': w': 363', h':

49', omath': p3,n=p1,n+px|1,n2x+2px2|1,n(2x)22!….

将第一式乘4减去第二式,则存在下式。

|}_frac_-_3_},o(^)altimg': w': 253', h': 50', omath': px|1,n=4p2-p3-3p12x,o(x2)'}

则此式为二阶精度的边界节点1上的压力梯度表示式。

数值传热学第二章作业

power input power l1 input l1 m1 input m1 xl input xl yl input yl for i 2 l1 xf i xl i 2 l1 2 power endfor j 2 m1 yf j yl j 2 m1 2 power endx 1 0 for ...

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