Задайте внутренний источник тепла для тепловой модели
internalHeatSource(
задает внутренний источник тепла для тепловой модели. Этот синтаксис объявляет, что целая геометрия является источником тепла.thermalmodel
,heatSourceValue
)
Примечание
Использование internalHeatSource
для определения внутренних генераторов тепла, то есть, для определения источников тепла, которые принадлежат геометрии модели. Чтобы задать приток тепла из внешнего источника, используйте thermalBC
функция с HeatFlux
параметр.
internalHeatSource(
задает области геометрии типа thermalmodel
,heatSourceValue
,RegionType
,RegionID
)RegionType
с идентификационными номерами в RegionID
как источники тепла. Всегда задавайте heatSourceValue
во-первых, затем задайте RegionType
и RegionID
.
возвращает объект источника тепла.heatSource
= internalHeatSource(___)
Создайте переходную тепловую модель.
thermalmodel = createpde('thermal','transient');
Импортируйте геометрию.
gm = importGeometry(thermalmodel,'SquareBeam.STL');
Установите теплопроводность на 0.2
, массовая плотность к 2700e-9
, и удельная теплоемкость к 920
.
thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',0.2, ... 'MassDensity',2700e-9, ... 'SpecificHeat',920)
ans = ThermalMaterialAssignment with properties: RegionType: 'cell' RegionID: 1 ThermalConductivity: 0.2000 MassDensity: 2.7000e-06 SpecificHeat: 920
Укажите, что целая геометрия вырабатывает тепло на уровне 2e-4
.
internalHeatSource(thermalmodel,2e-4)
ans = HeatSourceAssignment with properties: RegionType: 'cell' RegionID: 1 HeatSource: 2.0000e-04
Создайте установившуюся тепловую модель.
thermalModel = createpde('thermal','transient');
Создайте геометрию.
SQ1 = [3; 4; 0; 3; 3; 0; 0; 0; 3; 3]; D1 = [2; 4; 0.5; 1.5; 2.5; 1.5; 1.5; 0.5; 1.5; 2.5]; gd = [SQ1 D1]; sf = 'SQ1+D1'; ns = char('SQ1','D1'); ns = ns'; dl = decsg(gd,sf,ns); geometryFromEdges(thermalModel,dl);
Установите теплопроводность на 50, массовую плотность к 2 500 и удельную теплоемкость к 600.
thermalProperties(thermalModel,'ThermalConductivity',50, ... 'MassDensity',2500, ... 'SpecificHeat',600);
Укажите, что стоят 1, вырабатывает тепло в 25.
internalHeatSource(thermalModel,25,'Face',1)
ans = HeatSourceAssignment with properties: RegionType: 'face' RegionID: 1 HeatSource: 25
Используйте указатель на функцию, чтобы задать внутренний источник тепла, который зависит от координат.
Создайте тепловую модель для анализа переходных процессов и включайте геометрию. Геометрия является стержнем с круглым сечением. 2D модель является прямоугольной полосой, y-размерность которой расширяет от оси симметрии до наружной поверхности, и чья x-размерность расширяет по фактической длине стержня.
thermalmodel = createpde('thermal','transient'); g = decsg([3 4 -1.5 1.5 1.5 -1.5 0 0 .2 .2]'); geometryFromEdges(thermalmodel,g);
Тепло выработано в стержне из-за радиоактивного затухания. Поэтому целая геометрия является внутренним нелинейным источником тепла и может быть представлена функцией y-координаты, например, .
q = @(location,state)2000*location.y;
Задайте внутренний источник тепла для переходной модели.
internalHeatSource(thermalmodel,q)
ans = HeatSourceAssignment with properties: RegionType: 'face' RegionID: 1 HeatSource: @(location,state)2000*location.y
Используйте указатель на функцию, чтобы задать внутренний источник тепла, который зависит вовремя.
Создайте тепловую модель для анализа переходных процессов и включайте геометрию. Геометрия является прямоугольной полосой.
thermalmodel = createpde('thermal','transient'); g = decsg([3 4 -1.5 1.5 1.5 -1.5 0 0 .2 .2]'); geometryFromEdges(thermalmodel,g);
Задайте тепловые свойства стержня.
thermalProperties(thermalmodel,'ThermalConductivity',40,... 'MassDensity',7800,... 'SpecificHeat',500);
Задайте граничные условия и начальную температуру.
thermalBC(thermalmodel,'Edge',2,'Temperature',100); thermalBC(thermalmodel,'Edge',3,... 'ConvectionCoefficient',50,... 'AmbientTemperature',100); thermalIC(thermalmodel,0);
Укажите, что целая геометрия вырабатывает тепло на уровне 20000 т в течение первых 500 секунд, и затем источник тепла выключает. Для получения дополнительной информации смотрите Зависящую от времени Функцию Источника тепла.
internalHeatSource(thermalmodel,@heatSource);
Сгенерируйте mesh, решите модель с помощью времен решения от 0 до 50 000 секунд и постройте результаты.
generateMesh(thermalmodel); tfinal = 50000; tlist = 0:100:tfinal; result = solve(thermalmodel,tlist); T = result.Temperature; figure subplot(2,1,1) pdeplot(thermalmodel,'XYData',T(:,6),'Contour','on') axis equal title(sprintf('Temperature at %g s',tlist(6))) subplot(2,1,2) pdeplot(thermalmodel,'XYData',T(:,end),'Contour','on') axis equal title(sprintf('Temperature at %g s',tfinal))
Всегда гарантируйте, что ваша функция возвращает матрицу NaN
из правильного размера, когда state.time
isnan
. Решатель правильно распознает зависящую от времени проблему путем передачи NaN
значения состояния и поиск возвращенного NaN
значения. Без этого условия решатель может привести к сбою или возвратить неправильные результаты.
internalHeatSource(thermalmodel,@heatSourceInvalid); result = solve(thermalmodel,tlist); T = result.Temperature; figure subplot(2,1,1) pdeplot(thermalmodel,'XYData',T(:,6),'Contour','on') axis equal title(sprintf('Temperature at %g s',tlist(6))) subplot(2,1,2) pdeplot(thermalmodel,'XYData',T(:,end),'Contour','on') axis equal title(sprintf('Temperature at %g s',tfinal))
Зависящая от времени функция источника тепла
function Q = heatSource(location,state) Q = zeros(1,numel(location.x)); if(isnan(state.time)) % Returning a NaN when time=NaN tells the solver that the heat source is a function of time. Q(1,:) = NaN; return end if state.time < 500 Q(1,:) = 20000*state.time; end end function Q = heatSourceInvalid(location,state) % No checks for NaN Q = zeros(1,numel(location.x)); if state.time < 500 Q(1,:) = 20000*state.time; end end
thermalmodel
— Тепловая модельThermalModel
объектТепловая модель в виде ThermalModel
объект. Модель содержит геометрию, mesh, тепловые свойства материального, внутреннего источника тепла, граничных условий и начальных условий.
Пример: thermalmodel = createpde('thermal','steadystate')
RegionType
— Геометрический тип области'Face'
| 'Cell'
Геометрический тип области в виде 'Face'
для 2D модели или 'Cell'
для 3-D модели.
Пример: internalHeatSource(thermalmodel,25,'Cell',1)
Типы данных: char |
string
RegionID
— Геометрический ID областиГеометрический ID области в виде вектора из положительных целых чисел. Найдите идентификаторы области при помощи pdegplot
.
Пример: internalHeatSource(thermalmodel,25,'Cell',1:3)
Типы данных: double
heatSourceValue
— Значение источника теплаЗначение источника тепла в виде номера или указателя на функцию. Используйте указатель на функцию, чтобы задать внутренний источник тепла, который зависит от пробела, время или температура. Для получения дополнительной информации смотрите Больше О.
Пример: internalHeatSource(thermalmodel,25)
Типы данных: double |
function_handle
heatSource
— Обработайте к источнику теплаHeatSourceAssignment
объектОбработайте к источнику тепла, возвращенному как HeatSourceAssignment
объект. Смотрите Свойства HeatSourceAssignment.
heatSourceValue
сопоставляет значение источника тепла с геометрической областью.
Используйте указатель на функцию, чтобы задать эти тепловые параметры, когда они будут зависеть от пробела, температуры, и время:
Теплопроводность материала
Массовая плотность материала
Удельная теплоемкость материала
Внутренний источник тепла
Температура на контуре
Нагрейте поток через контур
Коэффициент конвекции на контуре
Коэффициент излучаемости излучения на контуре
Начальная температура
Например, используйте указатели на функцию, чтобы задать теплопроводность, внутренний источник тепла, коэффициент конвекции и начальную температуру для этой модели.
thermalProperties(model,'ThermalConductivity',@myfun) internalHeatSource(model,'Face',2,@myfun) thermalBC(model,'Edge',[3,4], ... 'ConvectionCoefficient',@myfun, ... 'AmbientTemperature',27) thermalIC(model,@myfun)
Функция должна иметь форму:
function thermalVal = myfun(location,state)
Решатель передает location
и state
данные к вашей функции:
location
— Структура, содержащая эти поля:
location.x
— X-координата точки или точек
location.y
— Y-координата точки или точек
location.z
— Для 3-D или осесимметричной геометрии, z-координаты точки или точек
location.r
— Для осесимметричной геометрии, r-координаты точки или точек
Кроме того, для граничных условий, решатель передает эти данные в location
структура:
location.nx
— x-компонент вектора нормали в точке оценки или точках
location.ny
— y-компонент вектора нормали в точке оценки или точках
location.nz
— Для 3-D или осесимметричной геометрии, z-компонента вектора нормали в точке оценки или точках
location.nz
— Для осесимметричной геометрии, z-компонента вектора нормали в точке оценки или точках
state
— Структура, содержащая эти поля для переходных или нелинейных проблем:
state.u
— Температуры в соответствующих точках структуры местоположения
state.ux
— Оценки x-компонента градиентов температуры в соответствующих точках структуры местоположения
state.uy
— Оценки y-компонента градиентов температуры в соответствующих точках структуры местоположения
state.uz
— Для 3-D или осесимметричной геометрии, оценок z-компонента градиентов температуры в соответствующих точках структуры местоположения
state.ur
— Для осесимметричной геометрии, оценок r-компонента градиентов температуры в соответствующих точках структуры местоположения
state.time
— Время в точках оценки
Тепловые свойства материала (теплопроводность, массовая плотность и удельная теплоемкость) и внутренний источник тепла получают эти данные из решателя:
location.x
, location.y
, location.z
, location.r
ID субдомена
state.u
, state.ux
, state.uy
, state.uz
, state.r
, state.time
Граничные условия (температура на контуре, потоке тепла, коэффициенте конвекции и коэффициенте излучаемости излучения) получают эти данные из решателя:
location.x
, location.y
, location.z
, location.r
location.nx
, location.ny
, location.nz
, location.nr
state.u
, state.time
Начальная температура получает следующие данные из решателя:
location.x
, location.y
, location.z
, location.r
ID субдомена
Для всех тепловых параметров, за исключением теплопроводности, ваша функция должна возвратить вектор-строку thermalVal
с количеством столбцов равняются количеству точек оценки, например, M = length(location.y)
.
Для теплопроводности ваша функция должна возвратить матричный thermalVal
с количеством строк равняются 1, Ndim
, Ndim*(Ndim+1)/2
, или Ndim*Ndim
, где Ndim
2 для 2D проблем и 3 для 3-D проблем. Количество столбцов должно равняться количеству точек оценки, например, M = length(location.y)
. Для получения дополнительной информации о размерностях матрицы, см. c Коэффициент для specifyCoefficients.
Если свойства зависят от времени или температуры, гарантируют, что ваша функция возвращает матрицу NaN
из правильного размера, когда state.u
или state.time
NaN
. Решатели проверяют, является ли проблема зависящей от времени путем передачи NaN
значения состояния и поиск возвращенного NaN
значения.
Свойства HeatSourceAssignment | thermalBC
| thermalProperties
У вас есть модифицированная версия этого примера. Вы хотите открыть этот пример со своими редактированиями?
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.