4. Блок- схемы
Упрощенная блок-схема:
Данная блок-схема отображает основные действия, которые может воспроизводить программа.
Детальная блок-схема:
Данная блок-схема отображает алгоритм действия программы.
5. Расчет основных параметров
Ниже приведен один из модулей программы, позволяющий определить и рассчитать параметры необходимые для решения поставленной задачи теплофизического расчета.
function exp0(x:real):real;
begin
if x<-20.0 then
exp0:=0.0e0
else
exp0:=exp(x);
end;
procedure o_schet;
var
i,j: integer;
valcode: integer;
po,m,am,tc,t0,r,qv,lam,fo,x,tm,de,he,tm100,tm095,p1:real;
begin
m:=0;
if o_parcal[2]='Cylinder' then m:=1;
if o_parcal[2]='Ball' then m:=2;
am:=(m+1)*(m+5)/2;
val(o_parcal[9],qv,valcode);
val(o_parcal[7],t0,valcode);
val(o_parcal[6],tc,valcode);
val(o_parcal[5],lam,valcode);
val(o_parcal[8],r,valcode);
val(o_parcal[3],de,valcode);
val(o_parcal[4 ],he,valcode);
writeln(' am= ',am:5:2,' qv= ',qv:5:2,o_razm [9],' r= ',r:5:2,o_razm [8]);
writeln(' de= ',de:5:2,o_razm [3],' he= ',he:5:2,o_razm [4 ]);
writeln(' t0= ',t0:5:2,o_razm [7],' tc= ',tc:5:2,o_razm [6],' lam= ',lam:5:2,o_razm [5]);
po:=qv*r*r/lam/(tc-t0);
k:=R2/R1
Bi:=2;
fo:=0.1;
R1:=0.1;
R2:=0.12;
Pd:=5;
writeln(' Po= ',po:12:5);
for i:=1 to numfo do begin
fo:=o_Fur[i];
x:=1.0;
tm100:=exp0(-Pd*fo)*(((Bi+1)/Bi)-x)+(A3*exp0(-Afo)-((A2-A3)/A-Pd)*exp(-A*fo)-exp0(-Pd*fo))*(((Bi+2)/Bi)-x*x);
A:=((10*Bi)/D)*(Bi*(3*k+1)+12*k);
A2:=20*(k-1)*Bi*(Bi+3)*D^(-1);
A3:=(1/(2*D))*(Bi*Bi*(7*k+18)+5*Bi*(7*k+13)+60*(k+1));;
tm100:=abs(round(tm100*10000)/10000.0);
x:=0.95;
tm095:=exp0(-Pd*fo)*(((Bi+1)/Bi)-x)+(A3*exp0(-Afo)-((A2-A3)/A-Pd)*exp(-A*fo)-exp0(-Pd*fo))*(((Bi+2)/Bi)-x*x);
A:=((10*Bi)/D)*(Bi*(3*k+1)+12*k);
A2:=20*(k-1)*Bi*(Bi+3)*D^(-1);
A3:=(1/(2*D))*(Bi*Bi*(7*k+18)+5*Bi*(7*k+13)+60*(k+1));;
tm095:=abs(round(tm095*10000)/10000.0);
o_rptngt[i]:=-lam*(t0-tc)*(tm100-tm095)/r/0.05;
for j:=1 to numx do begin
x:=o_pwtp[j];
o_masF [i,j]:=exp0(-Pd*fo)*(((Bi+1)/Bi)-x)+(A3*exp0(-Afo)-((A2-A3)/A-Pd)*exp(-A*fo)-exp0(-Pd*fo))*(((Bi+2)/Bi)-x*x);
A:=((10*Bi)/D)*(Bi*(3*k+1)+12*k);
A2:=20*(k-1)*Bi*(Bi+3)*D^(-1);
A3:=(1/(2*D))*(Bi*Bi*(7*k+18)+5*Bi*(7*k+13)+60*(k+1));;
o_masF [i,j]:=abs(round(o_masF [i,j]*10000)/10000.0);
end;
end;
p1:=o_rptngt[1]; if abs(p1)<1e-6 then p1:=1;
for i:=1 to numfo do
o_rptngt1[i]:=o_rptngt[i]/p1;
if m=0 then begin
for i:=1 to numfo do begin
tm:=o_masF [i,1]+o_masF [i,numx];
for j:=2 to numx-1 do
if (j mod 2)=0 then
tm:=tm+4*o_masF [i,j]
else
tm:=tm+2*o_masF [i,j];
tm:=tm/3/(numx-1);
tm:=abs(round(tm*1000)/1000.0);
o_masrf 1[i]:=abs(tm);
tm:=tm*(t0-tc)+tc;
o_masrf 2[i]:=tm;
o_masrf [i]:=he*de*(tm-t0);
end;
end;
if m=1 then begin
for i:=1 to numfo do begin
tm:=o_masF [i,1]*2*o_pwtp[1]+o_masF [i,numx]*2*o_pwtp[numx];
for j:=2 to numx-1 do
if (j mod 2)=0 then
tm:=tm+4*o_masF [i,j]*2*o_pwtp[j]
else
tm:=tm+2*o_masF [i,j]*2*o_pwtp[j];
tm:=tm/3/(numx-1);
tm:=abs(round(tm*1000)/1000.0);
o_masrf 1[i]:=tm;
tm:=tm*(t0-tc)+tc;
o_masrf 2[i]:=tm;
o_masrf [i]:=he*de*(tm-t0);
end;
end;
if m=2 then
begin
for i:=1 to numfo do
begin
tm:=o_masF [i,1]*3*o_pwtp[1]*o_pwtp[1]+o_masF [i,numx]*3*o_pwtp[numx]*o_pwtp[numx];
for j:=2 to numx-1 do
if (j mod 2)=0 then
tm:=tm+4*o_masF [i,j]*3*o_pwtp[j]*o_pwtp[j]
else
tm:=tm+2*o_masF [i,j]*3*o_pwtp[j]*o_pwtp[j];
tm:=tm/3/(numx-1);
tm:=round(tm*1000)/1000.0;
o_masrf 1[i]:=tm;
tm:=tm*(t0-tc)+tc;
o_masrf 2[i]:=tm;
o_masrf [i]:=he*de*(tm-t0);
end;
end;
end;
6. Исследование температурных полей
1. Введите Вашу фамилию и имя
Любиченко Олег
2. Введите номер варианта задания
20
3. Введите номер учебной группы
ФТ-24
4. Введите текущий год
2006
5. Для вашего варианта как ведет себя температурное поле с ростом числа Фурье?
С ростом числа Фурье температура падает
6. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0 10.0 50.0 100.0
----------------------------------------------------------------------
1. 0.00 2.48 2.32 2.03 1.60 1.43 0.84 0.19 0.02 0.00 0.00
2. 0.02 2.46 2.30 2.02 1.59 1.42 0.84 0.18 0.02 0.00 0.00
3. 0.04 2.44 2.28 2.00 1.57 1.40 0.83 0.18 0.02 0.00 0.00
7. В зависимости от геометрии тела температурное поле при фиксированных остальных параметрах ведет себя следующим образом.
С ростом к температура падает
8. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
к=0,15
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0 10.0 50.0 100.0
----------------------------------------------------------------------
1. 0.00 2.48 2.32 2.03 1.60 1.43 0.84 0.19 0.02 0.00 0.00
2. 0.02 2.46 2.30 2.02 1.59 1.42 0.84 0.18 0.02 0.00 0.00
k=1.0
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0 10.0 50.0 100.0
----------------------------------------------------------------------
1 0.00 2,43 2,11 1,51 0,52 0,12 1,22 1,91 0.02 0.00 0.00
2 0.02 2,42 2,09 1,49 0,51 0,11 1,22 1,91 0.02 0.00 0.00
9. Как ведет себя температурное поле как функция числа Померанцева?
В задаче нет числа Померанцева
10. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
11. Для вашего варианта как ведет себя температурное поле с ростом числа Био?
С ростом числа Био температура уменьшается
12. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
Bi=2
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0 - --------------------------------------------------
1. 0.00 2,43 2,11 1,51 0,52 0,12 1,22 1,91
2. 0.02 2,42 2,09 1,49 0,51 0,11 1,22 1,91
Bi=3
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0
----------------------------------------------------
1. 0.00 2,12 1,80 1,24 0,32 0,04 1,17 1,44
2. 0.02 2,10 1,79 1,22 0,31 0,05 1,18 1,44
13. Для вашего варианта как ведет себя температурное поле с ростом числа Предводителева?
С ростом числа Предводителева температура уменьшается
14. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
Pd=0.5
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0 - ---------------------------------------------------
1. 0.00 2,43 2,11 1,51 0,52 0,12 1,22 1,91
2. 0.02 2,42 2,09 1,49 0,51 0,11 1,22 1,91
Pd=0.8
Tables: Teta-temperatures
# R/Fo 0.1 0.2 0.4 0.8 1.0 2.0 5.0
----------------------------------------------------
1. 0.00 2.36 1.97 1.29 0.27 0.11 1,17 1,26
2. 0.02 2,34 1,28 1,28 0,26 0,12 1,18 1,26
15. Для вашего варианта укажите интервал значений параметра Фурье, при которых наблюдается зависимость температурного поля от координат.
0.1-50
16. Для вашего варианта как ведет себя температурное поле с ростом числа Кирпичева?
Числа Кирпичева нет
17. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
7. Исследование средней температуры
1. Введите Вашу фамилию и имя
Любиченко Олег
2. Введите номер варианта задания
20
3. Введите номер учебной группы
ФТ-24
4. Введите текущий год
2006
5. Для вашего варианта как ведет себя средняя температура с ростом числа Фурье?
С ростом числа Фурье ср. т. уменьшается
6. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 2.4827
2. 0.2 1.4474
3. 0.4 -0.3610
4. 0.8 -3.0923
5. 1.0 -2.7040
6. 2.0 0.0817
7. 5.0 0.1601
8. 10.0 -1.9548
9. 50.0 -3.4056
10. 100.0 -3.4056
7. В зависимости от геометрии тела средняя температура при фиксированных остальных параметрах ведет себя следующим образом.
С ростом диаметра ср. т. уменьшается
8. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
k=0.15
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 2.847
2. 0.2 2.533
3. 0.4 1.954
k=1.0
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 2.669
2. 0.2 2.781
3. 0.4 1.668
9. Как ведет себя средняя температура как функция числа Померанцева?
Нет числа Померанцева
10. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
11. Для вашего варианта как ведет себя средняя температура с ростом числа Био?
С ростом числа Био ср. т. уменьшается
12. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
Bi=2
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 2.669
2. 0.2 2.781
3. 0.4 1.668
Bi=3
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 1.597
2. 0.2 0.779
3. 0.4 -0.694
13. Для вашего варианта как ведет себя средняя температура с ростом числа Предводителева?
С ростом числа Предводителева ср. т. уменьшается
14. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
Pd=0.5
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 1.597
2. 0.2 0.779
3. 0.4 -0.694
Pd=0.8
Tables: Heat spend
# Fo Qv,10^8
1. 0.1 1.4405
2. 0.2 0.5040
3. 0.4 -1.117
15. Для вашего варианта укажите интервал значений параметра Фурье, при которых наблюдается зависимость средней температуры как функции времени.
0,1-100
16. Для вашего варианта как ведет себя средняя температура с ростом числа Кирпичева?
Нет числа Кирпичева
17. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
8. Исследование потока тепла на границе
1. Введите Вашу фамилию и имя
Любиченко Олег
2. Введите номер варианта задания
20
3. Введите номер учебной группы
ФТ-24
4. Введите текущий год
2006
5. Для вашего варианта как ведет себя поток на поверхности с ростом числа Фурье?
По условию задачи поток равен 0
6. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
# Fo P,10^6 P/P[Fo[1]]
1. 0.1 0.0000
2. 0.2 0.0000
3. 0.4 0.0000
4. 0.8 0.0000
5. 1.0 0.0000
6. 2.0 0.0000
7. 5.0 0.0000
8. 10.0 0.0000
9. 50.0 0.0000
10.100.0 0.0000
7. В зависимости от геометрии тела поток на поверхности при фиксированных остальных параметрах ведет себя следующим образом.
По условию задачи поток равен 0
8. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
# Fo P,10^6 P/P[Fo[1]]
1. 0.1 0.0000
2. 0.2 0.0000
3. 0.4 0.0000
4. 0.8 0.0000
5. 1.0 0.0000
6. 2.0 0.0000
7. 5.0 0.0000
8. 10.0 0.0000
9. 50.0 0.0000
10.100.0 0.0000
9. Как ведет себя поток на поверхности как функция числа Померанцева?
По условию задачи поток равен 0
10. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
11. Для вашего варианта как ведет себя поток на поверхности с ростом числа Био?
По условию задачи поток равен 0
12. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
# Fo P,10^6 P/P[Fo[1]]
1. 0.1 0.0000
2. 0.2 0.0000
3. 0.4 0.0000
4. 0.8 0.0000
5. 1.0 0.0000
13. Для вашего варианта как ведет себя поток на поверхности с ростом числа Предводителева?
По условию задачи поток равен 0
14. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
# Fo P,10^6 P/P[Fo[1]]
1. 0.1 0.0000
2. 0.2 0.0000
3. 0.4 0.0000
4. 0.8 0.0000
5. 1.0 0.0000
6. 2.0 0.0000
7. 5.0 0.0000
8. 10.0 0.0000
9. 50.0 0.0000
10.100.0 0.0000
15. Для вашего варианта укажите интервал значений параметра Фурье, при которых наблюдается зависимость потока на поверхности как функции времени.
По условию задачи поток равен 0
16. Для вашего варианта как ведет себя поток на поверхности с ростом числа Кирпичева?
По условию задачи поток равен 0
17. В доказательство ответа на предыдущий вопрос я могу привести следующие табличные зависимости.
9. Разбор практических примеров
1. Введите Вашу фамилию и имя
Любиченко Олег
2. Введите номер варианта задания
20
3. Введите номер учебной группы
ФТ-24
4. Введите текущий год
2006
5. Считая, что физическая система описывается уравнениями вашего варианта, оцените время протекания процесса в секундах (минутах, часах, сутках). При этом избыточная температура равна 1000 Цельсия, толщина тела 50 см. Рассмотрите варианты того, что тело состоит из меди, железа, кирпича.
для меди более 30 часов, для железа около 15 суток, для кирпича около 297,5 суток
6. Если ваш вариант задания описывает тела разной геометрии, решите предыдущую задачу для тел разной геометрии.
10. Выводы
В ходе разработки компьютерной программы, для решения задачи теплофизического расчета, были приобретены важные знания и навыки. А также получен дополнительный опыт работы с программной средой Pascal. Результатами работы стала программа, имеющая возможность рассчитывать температурное поле, удельный расход тепла, тепловой поток на поверхности рассматриваемого тела, а также содержащая в себе следующие функции: отображение результатов в табличном виде, отображение результатов в графическом виде (семейство кривых) на экране компьютера, сохранение полученных результатов во внешние файлы.
Список литературы
Титаренко М. Г. Работа с программной средой Pascal// Прагма 2008, ил.
Томпсон Р. Основы дифференциального программирования. – М.: Полюс, 2005, - 302с.
Тарковский Д.Л. Вычислительные машины. – М.: Пиренс, 2002, -461с.
0 комментариев