Численное решение двумерных нестационарных уравнений теплопроводности. Маслов Е.А. - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

),,,(
),,(),,(
λ
),,(
ρ
2
2
2
2
TtyxQ
y
tyxT
x
tyxT
t
tyxT
c
w
. (1)
Это уравнение устанавливает связь между временным и
пространственным изменением температуры в любой точке
тела. Здесь ρплотность (кг/м
3
), судельная теплоемкость
(Дж/(кг·ºС)), λкоэффициент теплопроводности (Вт/(м·ºС)),
TтемператураС), x, yдекартовы координаты (м),
tвремя (с), Q
w
(x, y, t, T)мощность внутренних источников
тепловыделения (Вт/м
3
).
Уравнение (1) описывает множество вариантов развития
процесса кондуктивного теплопереноса (теплопроводности).
Чтобы из большого количества этих вариантов выбрать один
и дать его полное математическое описание, к соотношению
(1) необходимо добавить условия однозначности, которые
содержат геометрические, физические, начальные и гранич-
ные условия.
Геометрические условия определяют форму и размеры
тела, в котором протекает изучаемый процесс. Физические
услов
ия определяют теплофизические характеристики тела λ,
ρ, с. Временные (начальные) условия содержат распределение
температуры в теле в начальный момент времени:
t=0: Т=f(x, y)в общем виде.
При равномерном распределении температуры в теле
начальное условие упрощается: t=0: Т=Т0=const. Граничные
условия определяют особенности протекания процесса на по-
верхности тела и мог
ут быть заданы несколькими способами.
1. Граничные условия первого родазадается распре-
деление температуры на поверхности (или границе) тела для
каждого момента времен [1]:
Т=T
W
(x, y, t),
где T
W
температура на поверхности тела. Во многих прак-
тически значимых вариантах T
W
= const.
6