НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НИУ «МЭИ»
Кафедра инженерной теплофизики
Лабораторная работа № 4
Течение и теплоперенос в каналах
Группа Тф-10-14
Вариант 3
Студенты Виноградов М.
Москва 2017
Постановка задачи 1
Вот так выглядит наша рабочая область
Мы ее упрощаем до таково состояние
Граничные условия слева и снизу выбраны 2 рода при (q=0), справой и верхней границы выбраны граничные условия 1 рода (u=0)
Дискретный аналог
Общей случай
Рассмотрим случай граничных условий 3 рода для верхней стенки (j=1), используя аналог что и 2 задачи, перейдем сразу к финальному результату
В случаи когда (j=n2) и (i=1, n1), получаем похожий результат.
Программа для реализации этого
Дано
Проверим работоспособность программы при разбиении по (x) n1=5, по (y) n2=5;
|
y\x мм |
0.45 |
1.35 |
2.25 |
3.15 |
4.05 |
|
0.15 |
1,813 |
1,78 |
1,67 |
1,41 |
0,77 |
|
0.45 |
1,67 |
1,64 |
1,54 |
1,31 |
0,72 |
|
0.75 |
1,38 |
1,35 |
1,28 |
1,09 |
0,61 |
|
1.05 |
0,95 |
0,93 |
0,88 |
0,76 |
0,44 |
|
1.35 |
0,37 |
0,36 |
0,34 |
0,3 |
0,19 |
Как видно, что на границах скорость себя введет правильно.
Определим среднею скорость для этого разбиение
Определим эту скорость для сетки 25*25
Найдем гидравлические диаметр канала
При таком соотношении сторон прямоугольника коэффициент А=68,35
Задача 2
Вот так выглядит наша рабочая область
Мы ее упрощаем до таково состояние
Граничные условия слева и снизу выбраны 2 рода при (q=0) а в ставке граничные условие 1 рода (u=0), справой и верхней границы выбраны граничные условия 1 рода (u=0)
Дискретный аналог при таких изменение не произошло
Решение 2 задачи
Параметры системы остались такие как в 1 задачи
Проверим работоспособность на сетке 5*5
|
y\x мм |
0.45 |
1.35 |
2.25 |
3.15 |
4.05 |
|
0.15 |
0 |
0 |
0 |
0,79 |
0,61 |
|
0.45 |
0 |
0 |
0 |
0,74 |
0,58 |
|
0.75 |
0 |
0 |
0,214 |
0,66 |
0,5 |
|
1.05 |
0,12 |
0,13 |
0,26 |
0,49 |
0,37 |
|
1.35 |
0,09 |
0,09 |
0,14 |
0,21 |
0,16 |
Принципе программа работает корректно.
Определим среднею скорость для сетки 50*50
Найдем гидравлические диаметр канала
Задача 3
Вот так выглядит наша рабочая область
Мы ее упрощаем до таково состояние
Граничные условия слева и снизу выбраны 2 рода при (q=0), справой и верхней границы выбраны граничные условия 1 рода (Т=50 С)
Дискретный аналог
Дано для задачи 3
Выполним разбиение 50*50. В итоге получили, что безразмерная температура по периметру выглядит следующим образом, которая неплохо сходится со справочным материалом
