温度场有限容积法程序入门之二:程序设计.热阻.热导.类的概念.定解条件
来源:互联网 发布:倚天屠龙指标源码 编辑:程序博客网 时间:2024/06/10 00:25
类是对事物的描述:属性(成员变量)和行为(成员函数)
给出本教程使用的两个类,节点类和材料类。
材料类,描述材料的参数,如密度、比热和初始温度等,这里特别给出了凝固潜热;这里要注意Math.pow(2,0)的意义,读者自己琢磨,用于判断节点间的界面:
package Soong.Solver{public class Material{public static var HeatInsulation:uint = Math.pow(2,0);public var ID:uint = Material.HeatInsulation;public var Tini:Number = 1550;//Initial Temperaturepublic var lmd:Number = 0;//Heat Conductivity @ Right Side of Control Volumepublic var Cp:Number = 0;//Heat Capacitypublic var Rho:Number = 0;//Densitypublic var LatentHeat:Number = 0;//Leatent Heatpublic var Tsol:Number = 1504;//Temperature of Soliduspublic var Tliq:Number = 1531;//Temperature of Liquiduspublic function Material(ID:uint=0,Tini:Number=1550){this.ID = ID;this.Tini = Tini;}}}
节点类,节点上存储了程序的所有计算变量,也存储了该节点上的物性参数:
package Soong.Solver{public class Node{public var materialIndex:uint = Material.HeatInsulation;public var T:Number=0;//Current Temperaturepublic var T0:Number=0;//Initial Temperaturepublic var lmd:Number=0;//Heat Conductivity on Control Volumepublic var Cp:Number = 0;//Heat Capacitypublic var Rho:Number = 0;//Densitypublic var eHeatExchangeFactor:Number = 0;// Heat of Exchange Factor in East Interfacepublic var wHeatExchangeFactor:Number = 0;// Heat of Exchange Factor in West Interfacepublic var nHeatExchangeFactor:Number = 0;// Heat of Exchange Factor in North Interfacepublic var sHeatExchangeFactor:Number = 0;// Heat of Exchange Factor in Sorth Interfacepublic function Node(){}public function ApplyMaterial(mtrl:Material):void{this.materialIndex = mtrl.ID;this.T0 = mtrl.Tini;this.lmd = mtrl.lmd;this.Cp = mtrl.Cp;this.Rho = mtrl.Rho;}}}
可能你注意到了这四个HeatExchangeFactor东西,这是什么?其实是热阻的倒数。电阻的倒数称为电导,这里不妨叫做热导吧;电压差乘以电导是电流,温差乘以热导是热流密度,2D平面上我们做矩形网格,某节点温度受其四周(东南西北节点)传导热影响,所以定义了东南西北热导,用于计算某节点的四周传导的热量。不完全是笔者故弄玄虚,读者可以看看不同材质较界面上的热导如何计算,参考文献[1]里面有,另外对于边界节点,我们也可以使用热导的概念,比如对流换热系数也是我们的热导(仔细琢磨),这样我们就可以将3类边界条件都当成内部节点计算了,具体过程读者慢慢去想。如果说苹果申请了“倒角矩形”的专利,我想我是不是可以申请“热导”的概念,如果成功,每使用一次,收取使用授权费1元。
导热一般是内部节点才有的;对流和辐射等是边界节点传热渠道,但非全部。所以内部节点热导的计算主要是计算:导热系数除以步长,故这就简化了非均匀网格的计算。除了可以处理非均匀网格,另外可以将边界节点当作内部节点处理。但这样会导致一项新的可能繁琐工作:计算热导。
东部热导分布:
南部热导分布:
西部热导分布:
北部热导分布:
什么是类,如果初次接触,就当其是结构体好了,如果不知道结构体,您看C语言吧:
明天继续,回去抱媳妇儿,笔者很着急回去
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