Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах, Патанкар С.В., 2003

Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах, Патанкар С.В., 2003.
 
   В книге детально описываются разработанная автором программа CONDUCT, класс решаемых уравнений и разнообразные физические задачи, доступные численному анализу. Книга содержит 15 примеров, в каждом из которых внимание читателя заостряется на одном-двух важных приемах применения CONDUCT. Методически безупречное постепенное усложнение задач и подробный анализ всех тонкостей применения программы способствуют глубокому усвоению материала.




СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ CONDUCT.
Первым шагом к ознакомлению с программой CONDUCT является иллюстрация структуры многоцелевой вычислительной программы, которая может быть использована, несмотря на все ее ограничения, для решения бесконечного множества физических задач, кажущихся на первый взгляд различными.

CONDUCT состоит из двух частей: неизменяемой и адаптируемой. Неизменяемая часть содержит общую вычислительную схему, одинаковую для всех возможных приложений с учетом ограничений программы. Она написана без каких-либо представлений и предположений о частных деталях решаемой задачи. Обычно нет необходимости делать какие-либо изменения в неизменяемой части программы. Адаптируемая часть обеспечивает конкретизацию задачи. С ее помощью вводятся данные о геометрических характеристиках, свойствах материала, расположении и мощности источников тепла, скорости реакции, граничных условиях, желаемом выводе результатов и др. Из этого следует, что адаптируемая часть не может быть написана «заранее» для бесконечного множества практических задач, к которым может быть применена программа. Единственное, что может быть обеспечено, — это структура адаптирумой части, а ее содержание должно быть написано «по требованию» исходя из особенностей имеющейся задачи. Таким образом, многоцелевая программа подобного типа состоит из завершенной неизменяемой части и из «скелета» адаптируемой части. Адаптируемая часть должна быть написана пользователем в соответствии с общими инструкциями к программе. Несмотря на некоторые общие ограничения в разработке этой части существует большая свобода. Могут быть решены очень сложные прикладные задачи, так как возможности программы ограничены только воображением пользователя.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие редактора перевода.
Предисловие автора.
Основные обозначения.
Глава 1. Краткий обзор.
1.1. Основные положения.
1.2. Возможности и ограничения программы CONDUCT.
1.3. Структура программы CONDUCT.
1.4. Структура книги.
Глава 2. Введение в численные методы.
2.1. Концепция численного решения.
2.2. Получение дискретных аналогов.
2.3. Показательный пример.
2.4. Стационарная одномерная теплопроводность.
2.4.1. Дискретный аналог.
2.4.2. Представление источникового члена.
2.4.3. Граничные условия.
2.4.4. Решение системы алгебраических уравнений.
2.4.5. Типовая задача.
2.5. Дальнейшие усовершенствования.
2.5.1. Построение сетки.
2.5.2. Переменная теплопроводность.
2.5.3. Нелинейность.
2.5.4. Линеаризация источникового члена.
2.5.5. Линеаризация граничных условий.
2.5.6. Релаксации.
2.5.7. Построение контрольных объемов.
2.6. Нестационарная теплопроводность.
2.7. Задачи.
Глава 3. Обобщенная математическая постановка задачи.
3.1. Уравнение теплопроводности.
3.2. Обобщенное дифференциальное уравнение.
3.3. Граничные условия.
3.4.Безразмерные переменные.
Глава 4. Структура вычислительной программы.
4.1. Общая схема.
4.2. Подпрограммы неизменяемой части.
4.3. Подпрограммы адаптируемой части.
Глава 5. Численная схема и ее реализация.
5.1. Расчетная сетка и контрольные объемы.
5.2. Величины, связанные с гранями контрольных объемов.
5.3. Обобщенное дискретное уравнение.
5.4. Соответствующие имена на языке ФОРТРАН.
5.5. Представление граничных условий.
5.5.1. Первый порядок аппроксимации.
5.5.2. Аппроксимация более высокого порядка.
5.5.3. Индикаторы граничных условий.
5.5.4. Случай КВС = 1.
5.5.5. Случай КВС = 2.
5.5.6. Вычисление плотности потока на границе.
5.6. Решение системы алгебраических уравнений.
5.7. Нелинейность и релаксации.
5.8. Относительные зависимые переменные.
Глава 6. Неизменяемая часть вычислительной программы.
6.1. Важные имена на языке ФОРТРАН.
6.2. Подпрограмма MAIN.
6.3. Подпрограмма DEFRD.
6.4. Подпрограмма HEART.
6.5. Подпрограмма SOLVE.
6.6. Подпрограмма TOOLS.
6.7. Подпрограмма VALUES.
Глава 7. Адаптируемая часть вычислительной программы.
7.1. Структура подпрограммы ADAPT.
7.2. Объявление переменных.
7.3. Процедура GRID.
7.4. Процедура BEGIN.
7.5. Процедура OUTPUT.
7.6. Процедура PHI.
7.7. Представление областей сложной геометрической формы.
7.7.1. Основная концепция.
7.7.2. Постановка различных граничных условий.
7.7,3. Заключительные комментарии и напоминания.
7.8. Рекомендации по начальной работе с программой.
7.9. Введение в примеры.
Глава 8. Примеры применения программы CONDUCT для решения задач теплопроводности.
8.1. Стационарная теплопроводность при наличии внутренних источников тепла (пример 1).
8.1.1. Постановка задачи.
8.1.2. Построение подпрограммы ADAPT.
8.1.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
8.1.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
8.1.5. Результаты расчетов.
8.1.6. Обсуждение результатов.
8.1.7. Заключительные замечания.
8.2. Стационарная теплопроводность при смешанных граничных условиях (пример 2).
8.2.1. Постановка задачи.
8.2.2. Построение подпрограммы ADAPT.
8.2.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
8.2.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
8.2.5. Результаты расчетов.
8.2.6. Обсуждение результатов.
8.2.7. Заключительные замечания.
8.3. Стационарная теплопроводность в области с вырезами (пример 3).
8.3.1. Постановка задачи.
8.3.2. Построение подпрограммы ADAPT.
8.3.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
8.3.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
8.3.5. Результаты расчетов.
8.3.6. Обсуждение результатов.
8.3.7. Заключительные замечания.
8.4. Теплопроводность в области сложной геометрической формы (пример 4).
8.4.1. Постановка задачи.
8.4.2. Построение подпрограмы ADAPT.
8.4.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
8.4.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
8.4.5. Результаты расчетов.
8.4.6. Обсуждение результатов.
8.4.7. Заключительные замечания.
8.5. Нестационарная теплопроводность при наличии внутренних источников тепла (пример 5).
8.5.1. Постановка задачи.
8.5.2. Построение подпрограммы ADAPT.
8.5.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
8.5.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
8.5.5. Результаты расчетов.
8.5.6. Обсуждение результатов.
8.5.7. Заключительные замечания.
8.6. Нестационарная теплопроводность в грунте вблизи фундамента здания (пример 6).
8.6.1. Постановка задачи.
8.6.2. Построение подпрограммы ADAPT.
8.6.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
8.6.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
8.6.5. Результаты расчетов.
8.6.6. Обсуждение результатов.
8.6.7. Заключительные замечания.
8.7. Задачи.
Глава 9. Течение и теплоперенос в каналах.
9.1. Общие характеристики течения в каналах.
9.2. Начальный участок и полностью развитое течение.
9.3. Математическая постановка задачи определения поля скорости.
9.3.1. Основные уравнения.
9.3.2. Безразмерная форма.
9.4. Интегральные характеристики течения.
9.5. Полностью развитый теплообмен.
9.6. Математическая постановка задачи определения поля температуры
9.6.1. Дифференциальное уравнение.
9.6.2. Некоторые полезные определения.
9.6.3. Постоянная локальная плотность теплового потока.
9.6.4. Постоянная линейная плотность теплового потока вдоль капала при постоянной температуре стенок.
9.6.5. Постоянная температура по периметру и длине капала.
9.6.6. Постоянный внешний коэффициент теплоотдачи.
9.6.7. Более сложные граничные условия.
9.7. Введение в примеры задач о течении в каналах.
9.8. Заключительные замечания.
Глава 10. Примеры применения программы CONDUCT для решения задач о течениях и теплопереносе в каналах.
10.1. Канал прямоугольного сечения с подогревом на стенке (пример 7)
10.1.1. Постановка задачи.
10.1.2. Построение подпрограммы ADAPT.
10.1.3. Дополнительные имена иа ФОРТРАНе.
10.1.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
10.1.5. Результаты расчетов.
10.1.6. Обсуждение результатов.
10.1.7. Заключительные замечания.
10.2. Круглая труба с радиальными ребрами (пример 8).
10.2.1. Постановка задачи.
10.2.2. Построение подпрограммы ADAPT.
10.2.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
10.2.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
10.2.5. Результаты расчетов.
10.2.6. Обсуждение результатов.
10.2.7. Заключительные замечания.
10.3. Кольцевой канал с перегородками (пример 9).
10.3.1. Постановка задачи.
10.3.2. Построение подпрограммы ADAPT.
10.3.3. Дополнительные имена иа ФОРТРАНе.
10.3.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
10.3.5. Результаты расчетов.
10.3.6. Обсуждение результатов.
10.3.7. Заключительные замечания.
10.4. Массив ребер (пример 10).
10.4.1. Постановка задачи.
10.4.2. Построение подпрограммы ADAPT.
10.4.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
10.4.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
10.4.5. Результаты расчетов.
10.4.6. Обсуждение результатов.
10.4.7. Заключительные замечания.
10.5. Задачи.
Глава 11. Дополнительные примеры применения программы CONDUCT.
11.1. Неныотоновское течение в полукруглом канале (пример 11).
11.1.1. Постановка задачи.
11.1.2. Построение подпрограммы ADAPT.
11.1.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
11.1.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
11.1.5. Результаты расчетов.
11.1.6. Обсуждение результатов.
11.1.7. Заключительные замечания.
11.2. Течение в канале жидкости с вязкостью, зависящей от температуры (пример 12).
11.2.1. Постановка задачи.
11.2.2. Построение подпрограммы ADAPT.
11.2.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
11.2.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
11.2.5. Результаты расчетов.
11.2.6. Обсуждение результатов.
11.2.7. Заключительные замечания.
11.3. Турбулентное течение в канале квадратного сечения (пример 13).
11.3.1. Постановка задачи.
11.3.2. Построение подпрограммы ADAPT.
11.3.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
11.3.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
11.3.5. Результаты расчетов.
11.3.6. Обсуждение результатов.
11.3.7. Заключительные замечания.
11.4. Потенциальное обтекание препятствия (пример 14).
11.4.1. Постановка задачи.
11.4.2. Построение подпрограммы ADAPT.
11.4.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе.
11.4.4. Листинг подпрограммы ADAPf.
11.4.5. Результаты расчетов.
11.4.6. Обсуждение результатов.
11.4.7. Заключительные замечания.
11.5. Просачивание воды под дамбой (пример 15).
11.5.1. Постановка задачи.
11.5.2. Построение подпрограммы ADAPT.
11.5.3. Дополнительные имена па ФОРТРАНе.
11.5.4. Листинг подпрограммы ADAPT.
11.5.5. Результаты расчетов.
11.5.6. Обсуждение результатов.
11.5.7. Заключительные замечания.
11.6. Задачи.
Глава 12. Заключительные замечания.
12.1. Численный метод.
12.2. Вычислительная программа.
12.3. Применение программы.
12.4. Дальнейшее расширение возможностей программы CONDUCT.
12.5. Заключительные рекомендации по использованию программы CONDUCT.
Приложение 1. Листинг неизменяемой части программы CONDUCT.
Приложение 2. Список имен на ФОРТРАНе.
Приложение 3. Значения переменных, задаваемых по умолчанию.
Приложение 4. Памятка по построению подпрограммы ADAPT.
Список литературы.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах, Патанкар С.В., 2003 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по математике :: математика :: Патанкар :: теплопроводность :: теплообмен