墙角导热问题的数值计算VIP免费

第1页 西 安 交 通 大 学 实 验 报 告 课程 传 热 学 上 机 实 验 实验名称 墙角导热问题的数值计算 学 院 能源与动力工程学院 实 验 日 期 专业班级 组别 实 验 报 告 日 期 姓 名 学号 报 告 退 发 ( 订正 、 重做 ) 同 组 人 教 师 审 批 签 字 一、 问题描述 有一墙角模型，尺寸如图1所示，导热系数0.53W/(m·K)，墙角内外壁为第一类边界条件。求解该模型的温度分布及导热量。 图1 二、计算原理 根据热平衡法列出节点方程，各方向导入单元体的热量之和为零。内节点和绝热边界点（图1点划线上的点）的方程形式不同。 图2 图2所示的内节点和绝热边界节点方程如下： 内节点： 0)()()()(1,1,,1,,1,,1,xyttxyttyxttyxttjijijijijijijijiWESN 绝热边界点： 0)(02)(2)(1,1,,1,,1,xyttyxttyxttjijijijijijiWESN 第2页 三、计算过程 用Fortran90语言编写计算程序，初取网格步长myx1.0 program qiangjiao implicit none real A(1:12,1:16) integer i,j real xij,yij,temp real phi_in,phi_out,phi real::eps=1 !以下为迭代初场 A(1,1:16)=30 A(1:12,1)=30 A(6:12,6:16)=0 A(2:5,16)=(/24,18,12,6/) A(12,2:5)=(/24,18,12,6/) do while (eps>1e-4) !以内外壁导热差小于 1e-4为收敛条件 do i=2,5 !以下为第2-5行内节点迭代步骤 do j=2,15 eps=1 temp=A(i,j) A(i,j)=(A(i-1,j)+A(i+1,j)+A(i,j-1)+A(i,j+1))/4. eps=A(i,j)-temp end do !以下为第2-5行边界节点迭代步骤 eps=1 temp=A(i,16) A(i,16)=(2*A(i,15)+A(i-1,16)+A(i+1,16))/4. eps=A(i,16)-temp end do do j=2,5 !以下为第6-11行内节点迭代步骤 do i=6,11 eps=1 temp=A(i,j) A(i,j)=(A(i-1,j)+A(i+1,j)+A(i,j-1)+A(i,j+1))/4. eps=A(i,j)-temp 第3页 end do !以下为边界节点（第12行）迭代步骤 temp=A(12,j) A(12,j)=(2*A(11,j)+A(12,j-1)+A(12,j+1))/4. eps=A(12,j)-temp end do phi_in=0 do i=2,11 phi_in=phi_in+A(i,1)-A(i,2) end do do j=2,15 phi_in=phi_in+A(1,j)-A(2,j) end do phi_in=phi_in+(A(12,1)-A(12,2)+A(1,16)-A(2,16))/2. phi_in=phi_in*0.53 phi_out=0 do i=6,11...