西安交通大学传热学大作业Word下载.docx

1、平直边界3：内角点：外角点：4编程计算各节点温度和冷量损失（冷量推导在后面）（用fortran编程）由以上区域离散化分析可以得到几十个方程，要求解这些方程无疑是非常繁琐的，所以采用迭代法，用计算机编程求解这些方程的解，就可以得到各点温度的数值。迭代法：在迭代法中首先要对计算的场作出假设（设定初场），在迭代计算过程中不断予以改进，直到计算前的假定值和计算后的结果相差小于允许值为止，称为迭代计算已经收敛。这里采用高斯-赛德尔迭代法解决此问题。第一种情况，等温边界program dengwen01 implicit none integer m,n real t（16,12）,tt（16,12）,w

2、c（16,12） real:wcmax=0.2chuwen=20 integer:t1=10t2=30 real q1,q2,q3,q4,q5,tz,qq do m=7,16 t（m,7）=t1 end do do n=1,7 t（6,n）=t1 do n=1,12 t（1,n）=t2 do m=2,16 t（m,12）=t2 do m=2,5 do n=1,11 t（m,n）=chuwen do m=6,16 do n=8,11 do while（wcmax0.0000001） tt（m,12）=t2 do n=1,12 tt（1,n）=t2 do m=7,16 tt（m,7）=t1 do

3、n=1,7 tt（6,n）=t1 do n=8,11 tt（16,n）=0.25*（2*t（16,n）+t（16,n-1）+t（16,n+1） do m=6,15 tt（m,n）=0.25*（t（m+1,n）+t（m-1,n）+t（m,n+1）+t（m,n-1） end do do n=2,11 do m=2,5 tt（m,1）=0.25*（t（m+1,1）+t（m-1,1）+2*t（m,2） do m=1,16 wc（m,n）=abs（t（m,n）-tt（m,n） wcmax=maxval（wc（1:16,1:12） do m=1,16 t（m,n）=tt（m,n） open（33,file

4、=question1.txt） print*,t（,m,n,）=,t（m,n） write（33,*）m,n,t（m,n） q1=0 q2=0 do n=2,6 q1=q1+（4*t（6,n）-2*t（5,n）-t（6,n+1）-t（6,n-1）*0.53/2/0.1 do m=7,15 q2=q2+（4*t（m,7）-2*t（m,8）-t（m+1,7）-t（m-1,7）*0.53/2/0.1 end do q3=（6*t（6,7）-2*t（5,7）-2*t（6,8）-t（6,6）-t（7,7）*0.53/2/0.1 !内角点 q4=0.5*（4*t（6,1）-2*t（5,1）-t（6,2）-

5、t（6,2）*0.53/2/0.1 !6,1 q5=0.5*（4*t（16,7）-2*t（16,8）-t（15,7）-t（15,7）*0.53/2/0.1 qq=4*（q1+q2+q3+q4+q5）*0.1 print*,qq=,qq write（33,*）,qq end program dengwen01运行结果：由于数据量较大所以各点温度见附录或者附件question1.txt第二种情况，对流边界program question02implicit nonechuwen=10drxs=0.53tf1=10tf2=30 real qq,tz do m=1,6 do n=7,12 open（0

6、1,file=question2.txt0.0001） tt（m,n）=0.25*（t（m-1,n）+t（m+1,n）+t（m,n-1）+t（m,n+1） !内节点 do m=6,15 tt（m,n）=0.25*（t（m-1,n）+t（m+1,n）+t（m,n-1）+t（m,n+1） tt（m,1）=0.25*（2*t（m,2）+t（m-1,1）+t（m+1,1） !边界1 tt（16,n）=0.25*（2*t（15,n）+t（16,n-1）+t（16,n+1） do n=2,6 tt（6,n）=（2*t（5,n）+t（6,n+1）+t（6,n-1）+2*20*0.1*10/0.53）/（4+

7、2*20*0.1/0.53） do m=7,15 tt（m,7）=（2*t（m,8）+t（m+1,7）+t（m-1,7）+2*20*0.1*10/0.53）/（4+2*20*0.1/0.53） do n=2,11 tt（1,n）=（2*t（2,n）+t（1,n+1）+t（1,n-1）+2*4*0.1*30/0.53）/（4+2*4*0.1/0.53） !边界3 do m=2,15 tt（m,12）=（2*t（m,11）+t（m+1,12）+t（m-1,12）+2*4*0.1*30/0.53）/（4+2*4*0.1/0.53） tt（6,7）=（2*（t（5,7）+t（6,8）+t（7,7）+t

8、（6,6）+2*20*0.1*10/0.53）/（6+2*20*0.1/0.53） ! tt（1,12）=（t（2,12）+t（1,11）+2*4*0.1*30/0.53）/（2+2*4*0.1/0.53） !外角点 tt（1,1）=（t（2,1）+t（1,2）+4*0.1*30/0.53）/（2+4*0.1/0.53） tt（16,12）=（t（16,11）+t（15,12）+4*0.1*30/0.53）/（2+4*0.1/0.53） tt（6,1）=（t（5,1）+t（6,2）+20*0.1*10/0.53）/（2+20*0.1/0.53） tt（16,7）=（t（15,7）+t（16,8

9、）+20*0.1*10/0.53）/（2+20*0.1/0.53） open（44,file=question02.txt write（44,*）m,n,t（m,n） tz=0 do n=2,7 tz=tz+t（6,n） do m=7,15 tz=tz+t（m,7） qq=4*（0.1*20*（tz-15*10）+0.05*20*（t（6,1）-10）+0.05*20*（t（16,7）-10） write（44,*） end program question02由于数据量较大所以各点温度见附录或者附件question02.txt5每米长度上通过壁面的冷量的计算第一问：通过壁面的冷量既可以根据内

10、表面计算也可以根据外表面计算，这里根据内表面计算，由于第一问是恒温边界条件，所以只需求出内边界各个节点所获得的热量，并加和即可第二问：通过壁面的冷量既可以根据内表面计算也可以根据外表面计算，这里根据内表面计算，因为这种情况下是对流换热所以只需计算出所有内表面单个单元的传热量，求和即可等温图：可以根据各点数据，用origin软件画出等温图问题一等温图：问题二等温图：附录：1.第一种情况各点温度 m n 温度 1 1 30.00000 1 2 30.00000 1 3 30.00000 1 4 30.00000 1 5 30.00000 1 6 30.00000 1 7 30.00000 1 8

11、30.00000 1 9 30.00000 1 10 30.00000 1 11 30.00000 1 12 30.00000 2 1 26.06844 2 2 26.08093 2 3 26.12242 2 4 26.20563 2 5 26.35332 2 6 26.59763 2 7 26.97121 2 8 27.48136 2 9 28.07841 2 10 28.71271 2 11 29.35634 2 12 30.00000 3 1 22.11191 3 2 22.13286 3 3 22.20311 3 4 22.34679 3 5 22.61001 3 6 23.06598

12、 3 7 23.80584 3 8 24.87584 3 9 26.11955 3 10 27.41607 3 11 28.71267 3 12 30.00000 4 1 18.11347 4 2 18.13549 4 3 18.21038 4 4 18.36840 4 5 18.67396 4 6 19.25044 4 7 20.31035 4 8 22.09659 4 9 24.10791 4 10 26.11937 4 11 28.07825 4 12 30.00000 5 1 14.07099 5 2 14.08525 5 3 14.13453 5 4 14.24248 5 5 14.

13、46698 5 6 14.95149 5 7 16.08852 5 8 19.09226 5 9 22.09612 5 10 24.87524 5 11 27.48096 5 12 30.00000 6 1 10.00000 6 2 10.00000 6 3 10.00000 6 4 10.00000 6 5 10.00000 6 6 10.00000 6 7 10.00000 6 8 16.08780 6 9 20.30906 6 10 23.80451 6 11 26.97037 6 12 30.00000 7 7 10.00000 7 8 14.94989 7 9 19.24784 7

14、10 23.06336 7 11 26.59600 7 12 30.00000 8 7 10.00000 8 8 14.46394 8 9 18.66903 8 10 22.60509 8 11 26.35028 8 12 30.00000 9 7 10.00000 9 8 14.23682 9 9 18.35927 9 10 22.33768 9 11 26.20001 9 12 30.00000 10 7 10.00000 10 8 14.12408 10 9 18.19354 10 10 22.18636 10 11 26.11210 10 12 30.00000 11 7 10.000

15、00 11 8 14.06595 11 9 18.10447 11 10 22.10210 11 11 26.06204 11 12 30.00000 12 7 10.00000 12 8 14.03523 12 9 18.05631 12 10 22.05552 12 11 26.03395 12 12 30.00000 13 7 10.00000 13 8 14.01868 13 9 18.03000 13 10 22.02974 13 11 26.01826 13 12 30.00000 14 7 10.00000 14 8 14.00948 14 9 18.01526 14 10 22

16、.01518 14 11 26.00934 14 12 30.00000 15 7 10.00000 15 8 14.00397 15 9 18.00640 15 10 22.00638 15 11 26.00393 15 12 30.00000 16 7 10.00000 16 8 14.00000 16 9 18.00000 16 10 22.00000 16 11 26.00000 16 12 30.00000 第二种情况各点温度 1 1 26.13274 1 2 26.14982 1 3 26.20403 1 4 26.30408 1 5 26.46354 1 6 26.69773 1

17、 7 27.01667 1 8 27.41500 1 9 27.86874 1 10 28.35181 1 11 28.84598 1 12 29.34229 2 1 23.19707 2 2 23.22557 2 3 23.31632 2 4 23.48510 2 5 23.75726 2 6 24.16321 2 7 24.72551 2 8 25.43648 2 9 26.24571 2 10 27.10243 2 11 27.97403 2 12 28.84591 3 1 20.20463 3 2 20.23928 3 3 20.35082 3 4 20.56297 3 5 20.91

18、745 3 6 21.47258 3 7 22.28597 3 8 23.35999 3 9 24.57544 3 10 25.83844 3 11 27.10197 3 12 28.35145 4 1 17.14314 4 2 17.17636 4 3 17.28499 4 4 17.49877 4 5 17.87730 4 6 18.52401 4 7 19.58613 4 8 21.14243 4 9 22.85796 4 10 24.57421 4 11 26.24422 4 12 27.86776 5 1 14.01543 5 2 14.03826 5 3 14.11423 5 4

19、14.27010 5 5 14.56921 5 6 15.16034 5 7 16.39243 5 8 18.76599 5 9 21.14012 5 10 23.35656 5 11 25.43319 5 12 27.41294 6 1 10.84221 6 2 10.84717 6 3 10.86375 6 4 10.89832 6 5 10.96929 6 6 11.15590 6 7 12.05752 6 8 16.38928 6 9 19.58034 6 10 22.27906 6 11 24.71933 6 12 27.01286 7 7 11.15450 7 8 15.15354

20、 7 9 18.51320 7 10 21.46033 7 11 24.15249 7 12 26.69117 8 7 10.96675 8 8 14.55735 8 9 17.85888 8 10 20.89685 8 11 23.73938 8 12 26.45261 9 7 10.89410 9 8 14.25041 9 9 17.46837 9 10 20.52910 9 11 23.45578 9 12 26.28618 10 7 10.85681 10 8 14.08197 10 9 17.23530 10 10 20.29566 10 11 23.26869 10 12 26.1

21、7498 11 7 10.83582 11 8 13.98551 11 9 17.09540 11 10 20.14977 11 11 23.14854 11 12 26.10290 12 7 10.82359 12 8 13.92897 12 9 17.01120 12 10 20.05970 12 11 23.07298 12 12 26.05728 13 7 10.81641 13 8 13.89571 13 9 16.96090 13 10 20.00503 13 11 23.02658 13 12 26.02915 14 7 10.81231 14 8 13.87665 14 9 16.93184 14 10 19.97315 14 11 22.99931 14 12 26.01257 15 7 10.81020 15 8 13.86686 15 9 16.91683 15 10 19.95659 15 11 22.98508 15 12 26.00392 16 7 10.80955 16 8 13.86384 16 9 16.91221 16 10 19.95147 16 11 22.98068 16 12 26.00123