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.
internalHeatSource(___,'Label', добавляет метка для внутреннего источника тепла, который будет использоваться labeltext)linearizeInput функция. Эта функция позволяет вам передать внутренние источники тепла linearize функция, которая извлекает разреженные линейные модели для использования с Control System Toolbox™.
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
Label: []
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
Label: []
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
Label: []
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
thermalBC | thermalProperties | Свойства HeatSourceAssignment