отчет Югов и др Сеточные методы расчена НИР (1047878), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Для начального пограничного слоя очень маленькой толцины необходимо определить про',иль скорости, Как известно, вблизи стенки а«у, кроме того ' „Раасу э И~; " фГ) б~л~ е (П.1.8) Величина координаты у пропср~,иснальна номеру узловой точки, которой она соответствует: у а. Поэтому, если для безразмерной 1)нкции тока и) будет выбран закон изменения в виде Ы (Ю 2ям1 2) РОщжн показатель степени РОУен должен быть равен 2. Температу рный пограничный слой рассчитывался для двух различ- ных иидкостей, имеюцих различные числа Прандтля: Гт О,7 (воз- дух) и Рх"2 5 (вода), Задача решалась при следуюцих граничных условиях: приу~ои~О, при у-ъоО я Ц,0 1.
Начальное распределение для и задавалось ь виде (П.1Л), т.е. и при у О т для вторОй Жидкости Дслеен быть задан тепловой поток. у ° т,-т, -т -о. Следует скидать более резкого изменения температурного про-",иля для гт > ~ по сразненйю с про;:илем, соответствую«лим гг < ~. Па «альное распределение для т зададим таким ие, как длч т~: т~(х) - т~(,у) 1 - аЬ).
(П,1 .11 ) Е«~'" - желаемое изменение скорости меиду последней и предпоследней точками про.„'иля скорости. Для рассматриваемой задачи Ьи" О,25/ИЛлт(Ю - 2), (П.1.12) Координата Блазиуса Х (П.1.13) где рп х /д не - число Рейнольдоа, (П.1.14) Главная цель данной задачи - срсгн«ение с точным реиением, которое, как известно, имеет след) 10дил вид о О эббФФЙе ~ ня - о,я~г~Ле гх""~~. (П.1.16) Следовательно, о,бб~ е ~/Ге Ъ .Ъ~йе ~(о,~рц~ ).
(П.1.17) Число Нуссельта (П,1.18) Кц а «м.Ъ~Д где «. — коз „.:4ициент теплоотдачи, Ь - характерный размер (в программе - х ~ ), Эха' Х .- коз«,"4ициент теплопроводности. Коз:1-.1ициент ди,"„,унии для уравнения знергии Г = Л/о = )~е4/(с р 4) ел.,'~ м/гт, где с — изобарная теплоемкость. тепловой поток (П.1.19) % (т1 тМ1) ' (П.1,20) Б программе ,тт„ (А(т„ - тм,)) лнп~ ( на моя ~ Я~~ "~ ч х Рг2~~ е Х (П,1.21) Зти величины должны быть равны 0,332, если реиение точно.
Ыз соотнощепий ~П.1.~1) следует, что -з/~ с„"~ Р~., -2/'5 фи~~ Рх' Следовательн', если разности температур на внешней и внутренней трениках потрапичното слон одинаковы длн обеик иидкоотей, неизвестный удельный тепловой поток определнетоя как Яз %1(У 1~Р 2) 2/» ~П.1 Л Ь' рассматриваеиой задаче плотность и динаиичеокий козКициент Внзкссти припииают следующие зпзченил СПИСОК ОСНОВНЫХ ПЕРИИЫЙХ 3начение Имя переменной динамический коэ4$ициент вязкости, величина и~(~Бе гх ~~) для первой и второй жидкОсти соответственно; зти величины должны быть равны 0,332, еоли реиение точно," АИП1 ф АНП~ величина О чу, которая должна быть равна 0,664, еоли решение точно, изобарная теплоемкость с , Р плотность р~ распределение температуры т (у), распределение температуры Т (у), безразмерная координата Блазиуса у ~сйе/х, корректор потока масоы на границе Е, ДОЛЯ ВЕЛИЧИНЫ фж фг е ПООТУПайиаи В область п~~р~н~~но~о слоя на следу®~ем шаге числа Прандтля Р~ и Ут для первой и второй жидкости соответственно, массовый иоток через границу Е, ~ЛГе', где не - чиоло Рейнольдса, х»» ~~ х х старое значение т(м1) на слое хц - вжФ кООрдината Блазиуса на границе ест.е ° н,(м~ ).
желасмое изменение скорости между пос- ледней и предпоследней точками проФиля СКОРОСТИ ОО," 1. Логическим переменным ьЗЖче, соответствующим Ж 1,2 и 11, присваиваются значения .тини., т.е. будут реяатьоя уравнения для т~ (н1" 1), т~ ~м~' 2) и 0 1иу 1)) ° 2. Логи»ческим переменным Ри(1нт» соответствующим ЮУ ~ 1.2>Ъ и 1 1, присваиваются значения .тилак., тем самым подпрограмме гнпп, предписывается вывод на печать соответствующих величлн. 3 .
Этим величинам присвоя:;аются наимейования, которые не должны превыщать 4-х символов, т.е. определяются переменные 2111е, соответствующие И' ~ 1, 2 и Ъ» Бро$илю скорости имя уйе присвоено. 4. Кроме того, определяются следующие величины ПОДПРОГРЛ!ИЛ 6310 1. Максимальное число итераций АЛЬТЕР = 20. 2. Число узловых точек М1 = 1Г. 5, Координаты границ контрольных объемов задаются формулой: з-г' о~Я) = ( = ) = ОМГ(3) ( см. подпрограмму 3ТСЖ9 ). М1- 2 ПОДПРОГРАММА УТАЯТ 1. Задание начальных профилей скорости У(У), температуры Т~(У) (для значения Рз; ), температуры Т~(У) (для значения Рх ), (3') Г(Х 1) начальные профили 0(Х), Т~(Х), Т (У) представлены на рис.П.1.3. Х ' 3 М1 М1 Рис.
П.1.3 ~. Начальный поток массы через пограничный слой принимаем равным 10 ~, т.е. Ч' - т = РЕ1 = 10 ~. 5. Пачальное значение поправки на поток массы через границу Е РЕ = 1 ~, Желаемое изменение скорости между последней и предпоследней точками профиля скорости вычисляется по формуле ~ц ось ц д М1 — 2 5.
Определяется начальное значение ьеличинн уМ1Р = О. 6. Огределяется начальное значение шага по координате х эх - О. Зто необходимо для вычисления ьиртуального начала х в подо 1!рсгра11ме 0~3ТР1л~ которая ьмпслняется раньше подпрОграммы 30цщ)~ где всегда определяется пх. ПОдПГОГИИЪ э-ннн 1. Па первой итерации значение плотности принимается ранним заданному значению р(у) - ЭКН - Виол) для г - ~,И1.
11 послсдушдих итерациях знсчсни8 плотности не изменяется ° ПОдПРОГРАа'(1 сатРпт ху Х0 тм.1х ЕР 2ПЛ НУ2 ТР(1 ) текудая координата х, виртуальное начало х, толшина пограничного слоя ь координатах Блазиуса, ст Ле, ни~(уйе Рт»' ~), соотьетстьуш11ая первой жидкости, Би„~Ь%е.Рх ' ~), соответствую:;~ая второй жидкости, т/~ температура плпстинн, о11пваемо11 ж11дкость1с, у которой 1. Определяется величина изобарной теплоемкости с Р 2.
По ";ормуле (П.1.8) рассчитнваетоя виртуальное начало. Здесь в кс'1естье толЦинн пограничного слОЯ 5 рассма!риваетсл величина ~'(:,~1). Зате:;1 внчисляется ьеличина х тт хами (см, рис. П.1.2). б. По „'ормуле (П.1.14) рассчитыьается величина Ъ4~е необходимая д 1я последу о них внчислец ий '. Запо11инаатся ьели1ина у(1(1) для рассчета х на следушшем шаге. ', По:.,'Ормуле (П.1,1З) определяется тол;1ина пограничного слоя в координатах Блазиуса (И1Х). 6. По :,.орм,ле (П.1,17) ьнчисляется величина ет~/%е. 3 11рогра:;1:.1с напряжение треьия на стенке м(си~оу) - дгтх(1'1). .1 г~ Ф 7. Величины Би/(~ае Р~ ) для дьух различннх жидкостей определявтся по '(Ормуле (П..21) .
Аа каждом шаге на печать выводится следуы'.11ая информация; Рт 5. Э. Перед началом счета и после каждого 20-го лага с помощьв подпрогрч;1мп Риок1ь на печать пыдавтся про:1илн следувлих величия: т1 — температура жидкости, у которой рг - с,'?, 72 - температура жидкости, у которой Рх' 5, ктл — координата Блазиуса, 'о — скорость, распечатках про:~илес а обозначает номер узловой точки, т - поперечнув координату у'4аото та распечатки про:.'„илес регулир„етон переме 1ной 4шиР, которап ь данной задаче била ранна 2О. 1.
Определяются виды границ: граница 1 является стенкой, граница Е является свободной границей. 2. Определяется теоретический поток массы через границу Е. (М )теор - 2 У(М1) — У(М2) 5. Расчет поправки на поток массы через границу Е р нов Р стар ~ 10 М1 — 0 М2 1 ~ ,5 В В 011Р ~. Новое значение потока массы через границу~Е (М )нов (М )теор ~ В В В 5 Расчет значения ЙХ производится исходя из еадинлово прироста расхода через пограничный слой, определяемого величиной РВА (рис.
П.1 .4). (1+0~А)(Р -$1)'- "(Ф -Т1) — М аХ и 1 В 1 В ь~- — ' В~ РВА'РЕ1 -ЯМЕ Рис. П.1 Л Если число итераций < 8, то РмА=2. Если число итераций > 8, то МА=О,О2. 6. Лля уравнения МР=2 граничное условие на границе 1 задается в виде известного потока (его значение должно содержаться в элементе массива АРХ1(2)), т.е. величина 1ВС1(2) должна быть равна 2. 1, Если решается 1-ое уравнение, т.е, ну' 1, Ф ~ Т и Г(т) = л/Рх' Олм(д) для д 1,И1.
Коли решается 2-ое уравнение, т,е, нь' 2у Ф т~ и ГГГ) м ~рх2 ЧАИ(а) для д 1 М1» Если решается уравнение движения, т.е. БУ НУ 11„Ф ~ ц и Г(У) А Зли(д) для у 1„и1. 2, Если решается уравнение для Ф = Т., то удельный теплово4 иоток нн степке определяется по ~ор4уле (2.'.22), т.е, Лата(2) АдтХ(1) ° (РН1/РВ2)2Л. Тексты подпрогрми и результаты расчета предст; влены ниле, ПРИЛС!ЖЕНИЕ 1 с++Ф+ФФ++ФФ++Ф+Ф+++++Ф++Ф+Ф+Ф+Ф+Ф+ФФ+Ф+ФФ++Ф+Ф4+++Ф+ФФФ+ФФФ+ФФ+ФФ ЕИЕЛ!И!:!ТЕ!!й !!Р!1!',!1ЙДН!!';-, П!' С)ГР!!!!!! д1 ПТ ''ДЕ" !!ЕРН!!Е СТЙЦ)1С1- НЙРНРЕ ПЙРЙЕОЛИЧЕ!:.!:ИЕ ТЕЧЕНИЯ) ПРЕДНЙЗНЙЧЕНй ДЛЯ РйСЧЕТй ТЕС ЧЕНИЙ ТИПЙ ПС!ГрйНИЧНОГС! СЛОЯ.
С С: ПС!!!!!Щь!!! Дйниой ЕИЕЛИОТЕ!'И Г1РОГРЦИМ И!!Г''т Е1!ТЬ РйС:СЧИТйНЫ Пс!ГРЙН!1ЧНИ!Я! С Лой НЙ ПЛОС!:.Ой ПЛЙСП1НЕ ТЕЧЕНИЯ Е!НУТРИ С Сс!ПЛ И ДИ~Ф" ''С!Р !Е' Е!.Ли Зйдй!!О РЙСПРЕДЕЛЕ!1ИЕ ДЙЕЛЕНИй ИЛИ ! !'ОРОС тЕЙ Е! ПОТЕНШ!!-!ЛЬНС!!! П!'':.": Е.'' ТЕ'-!ЕНИЯ О!':ОЛО С!СЕ!СИ!!!1ЕТС РИЧН1!Х ТЕЛ. 1ЕЧЕНИЯ ЕН' ТРИ П!''~~!'!'.!! ', И 1:.Р 'ГЛ!1; ТР': Б. ПЛС!! КИЕ И С 1-':Р",'Г!Ъ!Е !Зтр' И. С!1С!!! СИЕЩЕНИЯ 1:! т, П. Е: ПРС!ГРЙ!!1!Е С!ЕЯЗЙТЕЛЬНО !!!!ТЕГР!1Р'-'!Зт!ЗЯ ', РЙЕНЕНИЕ ДЕ!И!+!ЕНИЯ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
