Диссертация (1026340), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Основытеплопередачиh_c=0.01; % высота канала, mDecv=4*(0.25*M-0.003)*h_c/2/((0.25*M-0.003)+h_c);% эквивиалентный диаметрканала, мnu=@(T1)((0.252-0.365)*(T1-80-273)/(120-80)+0.365)*10^-6;%м2/сRe_c=@(T1,v1) v1*Decv/nu(T1);Nu_c=@(T1,v1)0.023*Pr_c(T1)^0.4*Re_c(T1,v1)^0.8;alfa_c=@(T1,v1)Nu_c(T1,v1)*0.684/Decv;v_c=0.5; %скорость воды ,m/scp_h=4220;Ts(1:m,1,1:h)=0;%горячая поверхность, если = 0 - включается конвекция175Tw(1:m,1,1:h)=695;%горячая поверхностьalfa(1:m,1,1:h)=290;%горячая поверхностьload('N0', 'N00');%загрузка файла с тепловыми потокамиTs(1:m,n,1:h)=0;%холодная поверхность, если = 0 - включается конвекцияTw(1:m,n,1:h)=100+273;%холодная поверхностьalfa(1:m,n,1:h)=alfa_c(Tw(2,n,2),v_c);%холодная поверхность%T0= Tw(round(m/2),1,1); %начальная температура, КT0= 450; %начальная температура, КT=T0*ones(m, n, h);T_prev=T0*ones(m, n, h);Ts(1,1:n,1:h)=0;%боковая поверхность, если = 0 - включается конвекцияTw(1,1:n,1:h)=60+273;alfa(1,1:n,1:h)=0;Ts(m,1:n,1:h)=0;%боковая поверхность, если = 0 - включается конвекцияTw(m,1:n,1:h)=60+273;alfa(m,1:n,1:h)=0;x(1:m,1,1:h)=0;y(1,1:n,1:h)=0;z(1:m,1:n,1)=0;for k=2:hfor j=2:mfor i=2:nx(j,i,k)=x(j,i-1,k)+0.5*(dx(j,i,k)+dx(j,i-1,k));y(j,i,k)=y(j-1,i,k)+0.5*(dy(j,i,k)+dy(j-1,i,k));z(j,i,k)=z(j,i,k-1)+0.5*(dz(j,i,k)+dz(j,i,k-1));end;endenda(1:m,1,1:h)=1;a(1,1:n,1:h)=1;a(1:m,n,1:h)=1;a(m,1:n,1:h)=1;b(1:m,1,1:h)=0;b(1,1:n,1:h)=0;b(1:m,n,1:h)=0;b(m,1:n,1:h)=0;c(1:m,1,1:h)=0;c(1:m,n,1:h)=0;c(1,1:n,1:h)=0;c(m,1:n,1:h)=0;for iterk=1:700T(:,:,1)=T(:,:,2);T(:,:,h)=T(:,:,h-1);if Ts(2,n,2)==0for j = 2:m-1 % теплоотдача в ОЖTw(j,n,2)=Tw(j,n,1)+alfa(j,n,1)*(T(j,n,1)-Tw(j,n,1))*dy(j,n,1)*dz(j,n,1)...176/(958.4*v_c*dy(j,n,1)*h_c)/cp_h;%958.4*v_c*dy(j,n,k)*h_c - массовый расход водыalfa(j,n,2)=alfa_c(Tw(j,n,2),v_c);endendfor k=2:h-1for j=2:m-1% альфа на горячей поверхностиyk=(mean(mean(N00...(round(y(j,2,k)*10^4)-round(0.5*dy(j,2,k)*10^4):...round(y(j,2,k)*10^4)+round(0.5*dy(j,2,k)*10^4),1,...round(z(j,2,k)*10000+1450)-round(0.5*dz(j,2,k)*10^4):...round(z(j,2,k)*10000+1450)+round(0.5*dz(j,2,k)*10^4))))...-N00(50,1,1450))*10^-4;alfa(j,1,k)=1/(1/(mean(mean(N00...(round(y(j,2,k)*10^4)-round(0.5*dy(j,2,k)*10^4):...round(y(j,2,k)*10^4)+round(0.5*dy(j,2,k)*10^4),3,...round(z(j,2,k)*10000+1450)-round(0.5*dz(j,2,k)*10^4):...round(z(j,2,k)*10000+1450)+round(0.5*dz(j,2,k)*10^4)))).../(695-500))-yk/lambda1);endalfa(1,1,k)=alfa(2,1,k);alfa(m,1,k)=alfa(m-1,1,k);for j=1:m% ГУ на холодной и горячей поверхностяхif Ts(j,1,k)>0 %если известна температура стенкиd(j,1,k)=Ts(j,1,k);elsed(j,1,k)=Qh(j,1,k)*dx(j,1,k)/2+alfa(j,1,k)*Tw(j,1,k);b(j,1,k)=lambda(j,1,k)/dx(j,1,k);a(j,1,k)=b(j,1,k)+alfa(j,1,k);endif Ts(j,n,k)>0%если известна температура стенкиd(j,n,k)=Ts(j,n,k);elsed(j,n,k)=Qh(j,n,k)*dx(j,n,k)/2+alfa(j,n,k)*Tw(j,n,k);c(j,n,k)=lambda(j,n,k)/dx(j,n,k);a(j,n,k)=c(j,n,k)+alfa(j,n,k);endendfor iter =1:5for i=1:n% ГУ на боковых поверхностяхif Ts(1,i,k)>0T(1,i,k)=Ts(1,i,k);elseT(1,i,k)=alfa(1,i,k)/lambda(1,i,k)*dx(1,i,k)*(Tw(1,i,k)...-T(1,i,k))+T(2,i,k);endif Ts(m,i,k)>0T(m,i,k)=Ts(m,i,k);177elseT(m,i,k)=alfa(m,i,k)/lambda(m,i,k)*dx(m,i,k)*(Tw(m,i,k)...-T(m,i,k))+T(m-1,i,k);endendfor j = 2:m-1q(j,k)=lambda(j,n1+n2+n3+2,k)*(T(j,n1+n2+n3+2,k)T(j,n1+n2+n3+3,k))/dx(j,n1+n2+n3+2,k);%Вт/м2 тепловой потокTh=max([T(j,n1+n2+n3,k) T(j,n1+n2+n3+n4+1,k)]);Tc=min([T(j,n1+n2+n3,k) T(j,n1+n2+n3+n4+1,k)]);Tzet=(T(j,n1+n2+n3,k)+T(j,n1+n2+n3+n4+1,k))/2;zet=10^-3*(-5*10^-5*(Tzet-273)^2+0.0067*(Tzet-273)+2.3097);eta1=(Th-Tc)/Th*(sqrt(1+zet*(Th+Tc)/2)-1)/...(sqrt(1+zet*(Th+Tc)/2)+Tc/Th);%Пересчёт КПДalfa_termo_eds(j,k)=-0.002*(Tzet-273)^2+0.6762*(Tzet-273)+143.35;eds(j,k)=2*alfa_termo_eds(j,k)*(Th-Tc);%ЭДСfor i=2:n-1if (eta(j,i,k)>0)&(eta1>0)eta(j,i,k)=eta1;endQh(j,i,k)=-q(j,k)/N4*eta(j,i,k);%W/m3N3-высота пластины с КПД>0fw=0.5*dx(j,i-1,k)/(0.5*dx(j,i,k)+0.5*dx(j,i-1,k));%i-1kw=((1-fw)/lambda(j,i,k)+fw/lambda(j,i-1,k))^-1;%i-1fe=0.5*dx(j,i+1,k)/(0.5*dx(j,i,k)+0.5*dx(j,i+1,k));%i+1ke=((1-fe)/lambda(j,i,k)+fe/lambda(j,i+1,k))^-1;%i+1fs=0.5*dy(j-1,i,k)/(0.5*dy(j,i,k)+0.5*dy(j-1,i,k));%j-1ks=((1-fs)/lambda(j,i,k)+fs/lambda(j-1,i,k))^-1;%j-1fn=0.5*dy(j+1,i,k)/(0.5*dy(j,i,k)+0.5*dy(j+1,i,k));%j+1kn=((1-fn)/lambda(j,i,k)+fn/lambda(j+1,i,k))^-1;%j+1as=2*ks*dx(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dy(j-1,i,k)+dy(j,i,k));an=2*kn*dx(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dy(j+1,i,k)+dy(j,i,k));fb=0.5*dz(j,i,k-1)/(0.5*dz(j,i,k)+0.5*dz(j,i,k-1));%k-1kb=((1-fb)/lambda(j,i,k)+fb/lambda(j,i,k-1))^-1;%k-1ft=0.5*dz(j,i,k+1)/(0.5*dz(j,i,k)+0.5*dz(j,i,k+1));%k+1kt=((1-ft)/lambda(j,i,k)+ft/lambda(j,i,k+1))^-1;%k+1at=2*kt*dx(j,i,k)*dy(j,i,k)/(dz(j,i,k+1)+dz(j,i,k));ab=2*kb*dx(j,i,k)*dy(j,i,k)/(dz(j,i,k-1)+dz(j,i,k));a(j,i,k)=an+at+ab+as+2*ke*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i+1,k)...178+dx(j,i,k))+2*kw*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i-1,k)+dx(j,i,k));%Qh(j,i)b(j,i,k)=2*ke*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i+1,k)+dx(j,i,k));c(j,i,k)=2*kw*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i-1,k)+dx(j,i,k));d(j,i,k)=Qh(j,i,k)*dx(j,i,k)*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)+as*T(j-1,i,k)...+an*T(j+1,i,k)+ab*T(j,i,k-1)+at*T(j,i,k+1);endP(j,1,k)=b(j,1,k)./a(j,1,k);Q(j,1,k)=d(j,1,k)./a(j,1,k);for i = 2:nP(j,i,k)=b(j,i,k)/(a(j,i,k)-c(j,i,k)*P(j,i-1,k));Q(j,i,k)=(d(j,i,k)+c(j,i,k)*Q(j,i-1,k))/(a(j,i,k)-c(j,i,k)*P(j,i-1,k));end;T(j,n,k)=Q(j,n,k);for i = n-1:-1:1T(j,i,k)=P(j,i,k)*T(j,i+1,k)+Q(j,i,k);end;endfor j = m-1:-1:2q(j,k)=lambda(j,n1+n2+n3+2,k)*(T(j,n1+n2+n3+2,k)T(j,n1+n2+n3+3,k))/dx(j,n1+n2+n3+2,k);%Вт/м2 тепловой потокTh=max([T(j,n1+n2+n3,k) T(j,n1+n2+n3+n4+1,k)]);Tc=min([T(j,n1+n2+n3,k) T(j,n1+n2+n3+n4+1,k)]);%zet=2*10^-3;Tzet=(T(j,n1+n2+n3,k)+T(j,n1+n2+n3+n4+1,k))/2;zet=10^-3*(-5*10^-5*(Tzet-273)^2+0.0067*(Tzet-273)+2.3097);eta1=(Th-Tc)/Th*(sqrt(1+zet*(Th+Tc)/2)-1)/...(sqrt(1+zet*(Th+Tc)/2)+Tc/Th);%Пересчёт КПДalfa_termo_eds(j,k)=-0.002*(Tzet-273)^2+0.6762*(Tzet-273)+143.35;eds(j,k)=2*alfa_termo_eds(j,k)*(Th-Tc);%ЭДСfor i=2:n-1if (eta(j,i,k)>0)&(eta1>0)eta(j,i,k)=eta1;endQh(j,i,k)=-q(j,k)/N4*eta(j,i,k);%W/m3N3-высота пластины с КПД>0fw=0.5*dx(j,i-1,k)/(0.5*dx(j,i,k)+0.5*dx(j,i-1,k));%i-1kw=((1-fw)/lambda(j,i,k)+fw/lambda(j,i-1,k))^-1;%i-1fe=0.5*dx(j,i+1,k)/(0.5*dx(j,i,k)+0.5*dx(j,i+1,k));%i+1179ke=((1-fe)/lambda(j,i,k)+fe/lambda(j,i+1,k))^-1;%i+1fs=0.5*dy(j-1,i,k)/(0.5*dy(j,i,k)+0.5*dy(j-1,i,k));%j-1ks=((1-fs)/lambda(j,i,k)+fs/lambda(j-1,i,k))^-1;%j-1fn=0.5*dy(j+1,i,k)/(0.5*dy(j,i,k)+0.5*dy(j+1,i,k));%j+1kn=((1-fn)/lambda(j,i,k)+fn/lambda(j+1,i,k))^-1;%j+1as=2*ks*dx(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dy(j-1,i,k)+dy(j,i,k));an=2*kn*dx(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dy(j+1,i,k)+dy(j,i,k));fb=0.5*dz(j,i,k-1)/(0.5*dz(j,i,k)+0.5*dz(j,i,k-1));%k-1kb=((1-fb)/lambda(j,i,k)+fb/lambda(j,i,k-1))^-1;%k-1ft=0.5*dz(j,i,k+1)/(0.5*dz(j,i,k)+0.5*dz(j,i,k+1));%k+1kt=((1-ft)/lambda(j,i,k)+ft/lambda(j,i,k+1))^-1;%k+1at=2*kt*dx(j,i,k)*dy(j,i,k)/(dz(j,i,k+1)+dz(j,i,k));ab=2*kb*dx(j,i,k)*dy(j,i,k)/(dz(j,i,k-1)+dz(j,i,k));a(j,i,k)=an+at+ab+as+2*ke*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i+1,k)...+dx(j,i,k))+2*kw*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i-1,k)+dx(j,i,k));b(j,i,k)=2*ke*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i+1,k)+dx(j,i,k));c(j,i,k)=2*kw*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)/(dx(j,i-1,k)+dx(j,i,k));d(j,i,k)=Qh(j,i,k)*dx(j,i,k)*dy(j,i,k)*dz(j,i,k)+as*T(j-1,i,k)...+an*T(j+1,i,k)+ab*T(j,i,k-1)+at*T(j,i,k+1);endP(j,1,k)=b(j,1,k)./a(j,1,k);Q(j,1,k)=d(j,1,k)./a(j,1,k);for i = 2:nP(j,i,k)=b(j,i,k)/(a(j,i,k)-c(j,i,k)*P(j,i-1,k));Q(j,i,k)=(d(j,i,k)+c(j,i,k)*Q(j,i-1,k))/(a(j,i,k)-c(j,i,k)*P(j,i-1,k));end;T(j,n,k)=Q(j,n,k);for i = n-1:-1:1T(j,i,k)=P(j,i,k)*T(j,i+1,k)+Q(j,i,k);end;endendif Ts(2,n,2)==0for j = 2:m-1 % теплоотдача в ОЖTw(j,n,k+1)=Tw(j,n,k)+alfa(j,n,k)*(T(j,n,k)Tw(j,n,k))*dy(j,n,k)*dz(j,n,k)/(958.4*v_c*dy(j,n,k)*h_c)/cp_h;%958.4*v_c*dy(j,n,k)*h_c - массовый расход водыalfa(j,n,k+1)=alfa_c(Tw(j,n,k+1),v_c);endendend180alfa(:,1,1)=alfa(:,1,2);alfa(:,1,h)=alfa(:,1,h-1);if (max(abs(T_prev(1:m, 1:n, 1:h)-T(1:m, 1:n, 1:h)))<0.01)&(iterk>2)iterkbreak;endT_prev(1:m, 1:n, 1:h)=T(1:m, 1:n, 1:h);Q_summ=0;Q_summ_el=0;q(1,:)=q(2,:);q(m,:)=q(m-1,:);q(:,1)=q(:,2);q(:,h)=q(:,h-1);for k=1:hfor j=1:mq_el(j,k)=q(j,k)*max(eta(j,:,k));Q_summ=Q_summ+q(j,k);Q_summ_el=Q_summ_el+q(j,k)*max(eta(j,:,k));endendQ_summ=Q_summ/m/h*M*HQ_summ_el=Q_summ_el/m/h*M*Hendfigurez1(:)=z(15,2,1:h);for k=1:hT2(k)=mean(T(3:m-2,1,k));T3(k)=mean(T(3:m-2,n,k));T4(k)=mean(T(3:m-2,n1,k));T5(k)=mean(T(3:m-2,n1+n2,k));T6(k)=mean(T(3:m-2,n1+n2+n3,k));T7(k)=mean(T(3:m-2,n1+n2+n3+n4+1,k));T8(k)=mean(T(3:m-2,n1+n2+n3+n4+n5,k));T9(k)=mean(T(3:m-2,n1+n2+n3+n4+n5+n6,k));alfa11(k)=mean(alfa(2:m-2,1,k));Q_el1(k)=mean(q_el(2:m-2,k));endfor k=2:h-1Q_eds(k)=mean(eds(2:m-2,k));endQ_eds(1)=Q_eds(2);Q_eds(h)=Q_eds(h-1);hold onplot(z1(:),T2(:),'r')plot(z1(:),T3(:),'g')plot(z1(:),alfa11(:),'k')181hold offtable(1, 1:h)=z(15,2,1:h);table(2, 1:h)=T2(1:h);table(3, 1:h)=T3(1:h);table(4, 1:h)=T4(1:h);table(5, 1:h)=T5(1:h);table(6, 1:h)=T6(1:h);table(7, 1:h)=T7(1:h);table(8, 1:h)=T8(1:h);table(9, 1:h)=T9(1:h);table(11, 1:h)=Q_el1(1:h);table(12, 1:h)=Q_eds(1:h);xlswrite('T.xls', table');fprintf('Тепловой поток %s кВт ', Q_summ*40/1000)fprintf('Электрическая мощность ТЭГ %s кВт ', Q_summ_el*40/1000)fprintf('КПД %s ', Q_summ_el/ Q_summ)save('T.mat', 'T','-v7.3');time2=clock;fprintf(' Расчёт занял %s минут',etime(time2,time1)/60).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
