Numeričke metode u prijelaza topline

analiza prijenosa topline određuje brzinu protoka topline , temperaturnog polja , ili obje istodobno vrijednosti . Analiza prijenosa topline se koristi za proučavanje toplinskog toka u proizvodnim procesima , gubitak topline kroz zgrade , predviđanje ponašanja materijala kada su bili izloženi vatri i modeliranje performansi sustava grijanja i hlađenja . Problemi prijenosa topline može se riješiti korištenjem grafičkih , analitičke i numeričke metode . Numeričko promijeniti analizu prijenosa topline od sustava u nizu algebarskih jednadžbi biti riješen istovremeno . Prednosti

Numeričke metode mogu nositi nelinearne diferencijalne jednadžbe kao granični uvjeti koje analitičke metode ne mogu. Prema " Načela toplinskih " Frank Kreith , "numerički pristup ... preporuča jer se lako može prilagoditi na sve vrste rubnih uvjeta i geometrijskih oblika . " Numeričke metode može izračunati protok topline kada je više od jedan oblik Snaga je u tijeku. Numeričke metode također dopuštaju približnu prijenosa topline u tekućinama koje druge metode ne mogu procijeniti .
Metode

Numeričke metode zahtijevaju skupom početnih rubnih uvjeta za određivanje topline prijenos sustava . Numeričke metode uključuju analize konačnih elemenata , metoda konačnih razlika , element otpora granicu i integralnu metodu jednadžbe . Metoda konačnih razlika dijeli model prijenosa topline u područje s jednakim razlika među njima . Konačnih elemenata Analiza ( FEA ) dijeli strukturu u male dijelove nazvane količine kontrole . Vrijednosti prijenos topline se računaju za tu ćeliju pomoću ulaza na granicama svaki kvadrat pomoću numeričke metode . Oba trokuta i rešetke se koristi za podjelu prostora na konačnih elemenata ili konačnih razlika .
Problemi
Zbog numeričke metode pronaći jednadžbe prijenosa topline temelji na početnim uvjetima , jednadžba ne može biti prava stvar za sve uvjete .

Numeričke metode daju približnu stvarnog rješenja . Numeričke metode pružiti analizu modela s obzirom na sadašnje skup uvjeta . Numeričke metode ne hvatanje budućeg stanja , ako su varijable sustava mijenja u nelinearan način . Numeričke metode podliježu numeričke nestabilnosti i brojčanom dosljednosti . Numerička nestabilnost nastaje kada jednadžbe ne odgovaraju uvjetima , jerključni parametar je eliminirana diskretizacije . Brojčani dosljednost mjeri učinak kako sakaćenja rezultata jednadžbi utjecati na odgovor . Akoje varijabla jednaka sedmina i odrezan na 0,14 ,u skladu numerička metoda će imati isti ili sličan rezultat nego ako 0.143 korišten za varijable vrijednost.

Rješenja

normalizaciju algebarskih jednadžbi pretvara jednadžbe na omjere ostalih jednadžbi ili poništava što više varijabli moguće . Korištenje manje količine kontrole smanjuje pogrešku povezan s korištenjem numeričkih metoda . Međutim , ona također povećava broj jednadžbi koje treba riješiti istodobno . Problem izračunavanja veliki broj jednadžbi smanjen korištenjem računala za obavljanje izračune . Različito metode normalizacije rubnih uvjeta slijedi izračunavanje jednadžbe određuje dosljednost . Prema " računalnu prijelaza topline " od Yogesh Jaluria i Kenneth Torrance , " Slobodne analitički i eksperimentalni rezultati su od velike važnosti u provjeru točnosti i valjanost numeričkih rezultata . "