|
Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Об одном методе решения задач теплообмена при течении жидкостей в плоских каналах
А. В. Еремин, И. В. Кудинов, В. В. Жуков Самарский государственный технический университет, г. Самара, 443100, Россия
(публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International)
Аннотация:
С использованием дополнительных граничных условий в интегральном методе теплового баланса получено высокой точности приближенное аналитическое решение задачи теплообмена для жидкости, движущейся в плоскопараллельном канале при симметричных граничных условиях первого рода. Ввиду бесконечной скорости распространения теплоты, описываемой параболическим уравнением теплообмена, температура в центре канала изменяется тотчас же после приложения граничного условия первого рода.
Путём представления этой температуры в виде дополнительной искомой функции, а также использования дополнительных граничных условий, определяемых так, чтобы искомое решение удовлетворяло исходному дифференциальному уравнению в граничных точках, находится приближенное аналитическое решение краевой задачи. Использование интеграла теплового баланса позволяет свести решение дифференциального уравнения в частных производных к интегрированию обыкновенного дифференциального уравнения относительно дополнительной искомой функции, изменяющейся лишь по продольной переменной. Показано, что выполнение исходного уравнения лишь на границах области с увеличением числа приближений приводит к его выполнению и внутри области. Отсутствие необходимости интегрирования дифференциального уравнения по поперечной пространственной переменной, ограничиваясь лишь выполнением интеграла теплового баланса (осредненного исходного дифференциального уравнения), позволяет применять данный метод к краевым задачам, решения которых не могут быть получены с помощью классических аналитических методов.
Ключевые слова:
теплообмен в жидкости, бесконечная скорость распространения теплоты, интегральный метод теплового баланса, приближенное аналитическое решение, дополнительная искомая функция, дополнительные граничные условия, тригонометрические координатные функции.
Поступила в редакцию 21/IX/2015 в окончательном варианте – 18/XI/2015
Образец цитирования:
А. В. Еремин, И. В. Кудинов, В. В. Жуков, “Об одном методе решения задач теплообмена при течении жидкостей в плоских каналах”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 20:1 (2016), 109–120
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vsgtu1449 https://www.mathnet.ru/rus/vsgtu/v220/i1/p109
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 386 | PDF полного текста: | 235 | Список литературы: | 59 | Первая страница: | 1 |
|