interpolateTemperature

Интерполируйте температуру в тепловом результате в произвольных пространственных местоположениях

свернуть все на странице

Синтаксис

Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,xq,yq)
Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,xq,yq,zq)
Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,querypoints)
Tintrp = interpolateTemperature(___,iT)

Описание

пример

Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,xq,yq) возвращает интерполированные температурные значения в 2D точках, заданных в xq и yq. Этот синтаксис допустим и для установившихся и для переходных тепловых моделей.

пример

Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,xq,yq,zq) возвращает интерполированные температурные значения в 3-D точках, заданных в xqyq , и zq. Этот синтаксис допустим и для установившихся и для переходных тепловых моделей.

пример

Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,querypoints) возвращает интерполированные температурные значения в точках в querypoints. Этот синтаксис допустим и для установившихся и для переходных тепловых моделей.

пример

Tintrp = interpolateTemperature(___,iT) возвращает интерполированные температурные значения для переходной тепловой модели во времена iT.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Создайте тепловую модель для установившегося анализа. 

thermalmodel = createpde('thermal');

Создайте геометрию и включайте ее в модель.

R1 = [3,4,-1,1,1,-1,1,1,-1,-1]';
g = decsg(R1, 'R1', ('R1')');
geometryFromEdges(thermalmodel,g);
pdegplot(thermalmodel,'EdgeLabels','on')
xlim([-1.5,1.5])
axis equal

Предположение, что это - железная пластина, присваивает теплопроводность 79,5 Вт / (m*K). Поскольку это - установившаяся модель, вы не должны присваивать массовые значения плотности или удельной теплоемкости.

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',79.5,'Face',1);

Примените постоянную температуру 300 K к нижней части пластины (ребро 3). Кроме того, примите, что верхняя часть пластины (ребро 1) изолируется, и примените конвекцию на две стороны пластины (ребра 2 и 4).

thermalBC(thermalmodel,'Edge',3,'Temperature',300);
thermalBC(thermalmodel,'Edge',1,'HeatFlux',0);
thermalBC(thermalmodel,'Edge',[2,4],...
                       'ConvectionCoefficient',25,...
                       'AmbientTemperature',50);

Поймайте в сети геометрию и решите задачу.

generateMesh(thermalmodel);
results = solve(thermalmodel)
results = 
  SteadyStateThermalResults with properties:

    Temperature: [1541x1 double]
     XGradients: [1541x1 double]
     YGradients: [1541x1 double]
     ZGradients: []
           Mesh: [1x1 FEMesh]

Решатель находит значения температур и градиентов температуры в узловых местоположениях. Чтобы получить доступ к этим значениям, используйте results.Temperature, results.XGradients, и так далее. Например, постройте температуры в узловых местоположениях.

figure;
pdeplot(thermalmodel,'XYData',results.Temperature,...
                     'Contour','on','ColorMap','hot');

Интерполируйте получившиеся температуры к сетке, покрывающей центральный фрагмент геометрии для x и y от -0.5 к 0.5.

v = linspace(-0.5,0.5,11);
[X,Y] = meshgrid(v);

Tintrp = interpolateTemperature(results,X,Y);

Измените Tintrp вектор и график получившиеся температуры.

Tintrp = reshape(Tintrp,size(X));

figure
contourf(X,Y,Tintrp)
colormap(hot)
colorbar

В качестве альтернативы можно задать сетку при помощи матрицы точек запроса.

querypoints = [X(:),Y(:)]';
Tintrp = interpolateTemperature(results,querypoints);
Скрипт Open Live Script

Создайте тепловую модель для установившегося анализа.

thermalmodel = createpde('thermal');

Создайте следующую 3-D геометрию и включайте ее в модель.

importGeometry(thermalmodel,'Block.stl'); 
pdegplot(thermalmodel,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5)
title('Copper block, cm')
axis equal

Предположение, что это - медный блок, теплопроводность блока составляет приблизительно 4 Вт / (cm*K).

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',4);

Примените постоянную температуру 373 K к левой стороне блока (ребро 1) и постоянную температуру 573 K в правой стороне блока.

thermalBC(thermalmodel,'Face',1,'Temperature',373);
thermalBC(thermalmodel,'Face',3,'Temperature',573);

Примените граничное условие потока тепла к нижней части блока.

thermalBC(thermalmodel,'Face',4,'HeatFlux',-20);

Поймайте в сети геометрию и решите задачу.

generateMesh(thermalmodel);
thermalresults = solve(thermalmodel)
thermalresults = 
  SteadyStateThermalResults with properties:

    Temperature: [12691x1 double]
     XGradients: [12691x1 double]
     YGradients: [12691x1 double]
     ZGradients: [12691x1 double]
           Mesh: [1x1 FEMesh]

Решатель находит значения температур и градиентов температуры в узловых местоположениях. Чтобы получить доступ к этим значениям, используйте results.Temperature, results.XGradients, и так далее. Например, постройте температуры в узловых местоположениях.

figure;
pdeplot3D(thermalmodel,'ColorMapData',thermalresults.Temperature)

Создайте сетку, заданную xY, и z координаты и интерполируют температуры к сетке.

[X,Y,Z] = meshgrid(1:16:100,1:6:20,1:7:50);

Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,X,Y,Z);

Создайте график среза контура для фиксированных значений y координата.

figure

Tintrp = reshape(Tintrp,size(X));

contourslice(X,Y,Z,Tintrp,[],1:6:20,[])
xlabel('x')
ylabel('y')
zlabel('z')
xlim([1,100])
ylim([1,20])
zlim([1,50])
axis equal
view(-50,22)
colorbar

В качестве альтернативы можно задать сетку при помощи матрицы точек запроса.

querypoints = [X(:),Y(:),Z(:)]';
Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,querypoints);

Создайте график среза контура для четырех фиксированных значений z координата.

figure

Tintrp = reshape(Tintrp,size(X));

contourslice(X,Y,Z,Tintrp,[],[],1:7:50)
xlabel('x')
ylabel('y')
zlabel('z')
xlim([1,100])
ylim([1,20])
zlim([1,50])
axis equal
view(-50,22)
colorbar

Скрипт Open Live Script

Решите 2D переходную задачу теплопередачи на квадратной области и вычислите температуры на конвективном контуре.

Создайте переходную тепловую модель для этой проблемы.

thermalmodel = createpde('thermal','transient');

Создайте геометрию и включайте ее в модель.

g = @squareg;
geometryFromEdges(thermalmodel,g);
pdegplot(thermalmodel,'EdgeLabels','on')
xlim([-1.2,1.2])
ylim([-1.2,1.2])
axis equal

Присвойте следующие тепловые свойства:

  • Теплопроводность составляет 100 Вт / (m*C)

  • Массовая плотность составляет 7 800 кг/м^3

  • Удельная теплоемкость составляет 500 Дж / (kg*C)

thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',100,...
                               'MassDensity',7800,...
                               'SpecificHeat',500);

Примените изолированные граничные условия на три ребра и свободное граничное условие конвекции на правом краю.

thermalBC(thermalmodel,'Edge',[1,3,4],'HeatFlux',0);
thermalBC(thermalmodel,'Edge',2,...
                       'ConvectionCoefficient',5000,...
                       'AmbientTemperature',25);

Установите начальные условия: универсальная комнатная температура через доменную и более высокую температуру на левом крае.

thermalIC(thermalmodel,25);
thermalIC(thermalmodel,100,'Edge',4);

Сгенерируйте mesh и решите задачу с помощью 0:1000:200000 как вектор времен.

generateMesh(thermalmodel);
tlist = 0:1000:200000;
thermalresults = solve(thermalmodel,tlist)
thermalresults = 
  TransientThermalResults with properties:

      Temperature: [1541x201 double]
    SolutionTimes: [1x201 double]
       XGradients: [1541x201 double]
       YGradients: [1541x201 double]
       ZGradients: []
             Mesh: [1x1 FEMesh]

Задайте линию на контуре конвекции и вычислите градиенты температуры через ту линию.

X = -1:0.1:1;
Y = ones(size(X));

Tintrp = interpolateTemperature(thermalresults,X,Y,1:length(tlist));

Постройте интерполированный температурный Tintrp вдоль x ось для следующих значений от временного интервала tlist.

figure
t = [51:50:201];
for i = t
  p(i) = plot(X,Tintrp(:,i),'DisplayName', strcat('t=', num2str(tlist(i))));
  hold on
end
legend(p(t))
xlabel('x')
ylabel('Tintrp')

Входные параметры

свернуть все

Решение тепловой проблемы в виде SteadyStateThermalResults возразите или TransientThermalResults объект. Создайте thermalresults использование solve.

Пример: thermalresults = solve(thermalmodel)

x- точки запроса в виде действительного массива. interpolateTemperature оценивает температуры в 2D точках координаты [xq(i),yq(i)] или в 3-D координате указывает [xq(i),yq(i),zq(i)]. Так xqyq , и (если есть) zq должен иметь то же количество записей.

interpolateTemperature преобразует точки запроса в вектор-столбцы xq(:)yq , и (если есть) zq(:). Это возвращает температуры в форме вектор-столбца, одного размера. Чтобы гарантировать, что размерности возвращенного решения сопоставимы с размерностями точек исходного запроса, использовать reshape. Например, используйте Tintrp = reshape(Tintrp,size(xq)).

Типы данных: double

y- точки запроса в виде действительного массива. interpolateTemperature оценивает температуры в 2D точках координаты [xq(i),yq(i)] или в 3-D координате указывает [xq(i),yq(i),zq(i)]. Так xqyq , и (если есть) zq должен иметь то же количество записей. Внутренне, interpolateTemperature преобразует точки запроса в вектор-столбец yq(:).

Типы данных: double

z- точки запроса в виде действительного массива. interpolateTemperature оценивает температуры в 3-D точках координаты [xq(i),yq(i),zq(i)]. Так xqyq , и zq должен иметь то же количество записей. Внутренне, interpolateTemperature преобразует точки запроса в вектор-столбец zq(:).

Типы данных: double

Точки запроса в виде действительной матрицы или с двумя строками для 2D геометрии или с тремя строками для 3-D геометрии. interpolateTemperature оценивает температуры в точках координаты querypoints(:,i), так каждый столбец querypoints содержит точно одну 2D или 3-D точку запроса.

Пример: Для 2D геометрии, querypoints = [0.5,0.5,0.75,0.75; 1,2,0,0.5]

Типы данных: double

Индексы времени в виде вектора из положительных целых чисел. Каждая запись в iT задает индекс времени.

Пример: iT = 1:5:21 задает каждый пятый такт до 21.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Температуры в точках запроса, возвращенных как массив. Для точек запроса, которые находятся вне геометрии, Tintrp = NaN.

Смотрите также

| | | | |

Темы

Введенный в R2017a

Документация Partial Differential Equation Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте