Numerikus módszerek a Heat Transfer

hőátadás elemzése határozza meg a mértékét hőáram , a hőmérséklet terén , vagy mindkét érték egyszerre. Hőközlő elemzés használni, hogy tanulmányozza hőáramlás során gyártási folyamat , a hőveszteség át az épületek , előre az anyagok viselkedésének hatására a tűz és modellezési teljesítmény fűtési és hűtési rendszerek . Hőközlő problémákat meg lehet oldani a grafikus , analitikus és numerikus módszerek . Numerikus módszerek változtatni a hőátadás elemzés a rendszer egy sor olyan algebrai egyenletek megoldandó egyszerre. Előnyei

Numerikus módszerek képes kezelni a nem-lineáris differenciál egyenletek peremfeltételek , amelyek analitikai módszerekkel nem lehet . Szerint " Principles of Heat Transfer " Frank Kreith " számszerű megközelítés ... ajánlott, mivel könnyen lehet igazítani mindenféle peremfeltételek és a geometriai formák . " Numerikus módszerek lehet számítani a hőhatás , ha egynél több formában hőátadás megy végbe . Numerikus módszerek is lehetővé teszi közelítése hőátadás folyadékok , hogy más módszerekkel nem lehet megbecsülni .
Módszerek

Numerikus módszerek igényelnek diszkrét halmaz kezdeti peremfeltételek meghatározásához hő átadása a rendszert. Numerikus módszerek közé tartozik a végeselemes analízis , véges differencia módszer , az impedancia határ elem és integrál egyenlet módszer. A véges differencia módszer megosztja a hőátadás modellt területen egyenlő különbség van köztük. Végeselemes analízis ( FEA) osztja a szerkezet kis szakaszok úgynevezett vezérlő kötetek. A hőátadás értékek kiszámítása az adott cella felhasználásával bemenetek a határokat az egyes négyzet numerikus módszerekkel . Mind a háromszögek és rácsok használják osztják a teret véges elemek és véges differenciák .
Problémák
Mivel numerikus módszerek találja a hőátadási egyenlet alapján kezdeti feltételek , a egyenlet nem lehet igaz, hogy minden körülmények között.

Numerikus módszerek közelítést adnak a tényleges megoldás. Numerikus módszerek egy elemzést a modell a jelenlegi feltételrendszer . Numerikus módszerek nem elfog a jövőben állami , ha a rendszer változók változnak egy nem lineáris módon . Numerikus módszerek vannak kitéve numerikus instabilitás és numerikus következetesség . Numerikus instabilitás jön létre, amikor az egyenletek nem egyeznek feltételeket , mert egy kulcsot paraméter diszkretizáció eliminálódik . Numerikus következetesség hatását méri , hogy milyen csonkolás egyenlet eredmények befolyásolja a választ. Ha egy változó felel meg egy hetedik és csonka 0,14 , következetes numerikus módszer azonos vagy hasonló eredményt , mint ha 0,143 -t használják a változó értékét.
Megoldások

normalizáló algebrai egyenletek alakítja egyenletek az arány más egyenletek vagy törli ki, mint sok változó , amennyire csak lehetséges . A kisebb kontroll mennyiségben csökkenti a hiba járó numerikus módszerekkel . Azonban ez is növeli az egyenletek számát meg kell oldani egyszerre. A probléma a kiszámítására nagyszámú egyenletek használatával csökken számítógépek számítások elvégzéséhez . Változó a normalizációs módszerek peremfeltételek majd újratervezi az egyenlet határozza meg az összhang . Szerint a " Számítógépes Heat Transfer " a Yogesh Jaluria és Kenneth Torrance , "rendelkezésre álló analitikai és kísérleti eredmények kiemelt jelentőséggel bír pontosságának ellenőrzésére, és érvényességét numerikus eredményeket. "