Высокопроизводительные вычисления на кластерах. Беликов Д.А - 195 стр.

UptoLike

195
ния задачи. Написать параллельную программу и провести ее тести-
рование.
8. Нужно нагреть кусок алюминиевой проволоки, пропуская по
ней электрический ток. Диаметр проволоки 1 мм, длина 10 см, элек-
трическое сопротивление 0,2 Ом. По ней пропускается постоянный
ток силой 1 А в течение 60 с. Начальная температура проволоки 25
°С. Проволока находится в воздухе с температурой 25 °С и коэффи-
циентом теплоотдачи 20 Вт/(м
2
·град). Найти распределение темпе-
ратуры в проволоке с течением времени. Записать математическую
формулировку задачи. Пояснение: объемная интенсивность внут-
ренних источников тепловыделения при пропускании электрическо-
го тока = сила тока·сила тока·омическое сопротивление/объем. Раз-
работать численный метод решения задачи. Написать параллельную
программу и провести ее тестирование.
9. Электродетонатор имеет форму цилиндра диаметром 0,1 мм и
длиной 5 мм. Он находится в воздухе с температурой 30 °С и коэф-
фициентом теплоотдачи 10 Вт/(м
2
·град). Теплофизические свойства
детонатора: =20 Вт/(м·град), α =5·10
-5
м
2
/с, электрическое сопро-
тивление 0,2 Ом. Пренебрегая излучением и утечками тепла в креп-
лениях на концах детонатора, определить время, по истечении кото-
рого детонатор взорвется, если по детонатору пропускать постоян-
ный ток силой 3 А. Пояснение: объемная интенсивность внутренних
источников тепловыделения при пропускании электрического тока
= сила тока·сила тока·омическое сопротивление/объем. Температура
плавления материала детонатора 900
о
С. Записать математическую
постановку задачи. Разработать численный метод решения задачи.
Написать параллельную программу и провести ее тестирование для
различной размерности задачи и числа используемых процессов.
10. Начальная температура длинной стальной балки с сечением
квадрата единичной длины равна 40 °С. Определить распределение
температуры тела через 100 с, если на боковых границах задать сле-
дующие граничные условия: при X=0:T=20; при X=1:T=10; при
Y=0:T=10; при Y=1:T=10. Записать математическую постановку
задачи. Разработать численный метод решения задачи. Написать
параллельную программу и провести ее тестирование.