数值传热学第二章作业

发布 2022-07-14 19:58:28 阅读 7611

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 i=2:l1-1

x(i)=(xf(i)+xf(i+1))/2;

endx(l1)=xf(l1);

y(1)=0;

for j=2:m1-1

y(j)=(yf(j)+yf(j+1))/2;

endy(m1)=yf(m1);

for j=2:m1-1

plot(x(1),y(j),'b.')

plot(x(1),y(2), b.')

plot(x(l1),y(j),'b.')hold on

endfor i=2:l1-1

for j=1:m1

plot(x(i),y(j),'b.')

hold on

endend

for i=2:l1

m=[xf(i),xf(i)];

n=[0,m1];

plot(m,n,'b-.'

hold on

endfor j=2:m1

m=[yf(j),yf(j)];

n=[0,l1];

plot(n,m,'b-.'

hold on

endxlabel('x');

ylabel('y');

title('power= '

运行结果如下:

解:由得:原方程的守恒形式为:

对方程两端在时间间隔内对其控制容积积分,把可积的部分积出后得:

选定随y而变化的型线,这里取为阶梯式,即在控制容积内沿y方向不变,则。

选定随t而变化的规律,这里采用阶梯式显式,则。

选定随x而变化的型线,这里取为阶梯式,即在控制容积内沿x方向不变,则。

选定随t而变化的规律,这里采用阶梯显式,则。

进一步选取u随x,y分段线性变化,则,

带入得:整理得离散方程为 :

解:查表2-1,可得各阶导数的中心差分表达式如下:

将上式代入原方程,得:

当f(x)< 时,会成为负值,当f(x)> 时,会成为负值。

按照热力学第二定律,空间与时间坐标上的邻点温度对都应有正的影响(这与热量自动从高温物体向低温物体传递相一致),也就是说这些系数都必须大于零或等于零。若其中一个成为负值,就会出现违反热力学第二定律的解。

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