【技术实现步骤摘要】
一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法
本专利技术涉及陶瓷器件烧结、铸件凝固、炸药爆炸等含热工程领域温度场计算,具体涉及到一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,适用于二维、三维瞬态热传导工程问题。
技术介绍
近年来工程领域里涉及到温度场的计算越来越多,例如陶瓷器件烧结过程中温度场的数值模拟及仿真、弹道导弹弹头表面的温度场分布、炸药爆源的爆炸场热效应分析等工程领域问题都涉及到热力学的计算。知道温度场的分布对于这些工程问题尤为重要,有时即便是微小的温度误差都会造成工程灾难。因此,研究工程问题中温度场的分布尤为重要。目前,通用的网格类数值方法主要有有限差分法、有限元法和边界元法。这些方法对于时间依赖性的偏微分方程,首先是通过时间差分等方法去除时间偏导数之后进行求解。但这些方法通常会消耗大量的时间,而且有时数学处理复杂。本专利技术提出的时空联合方法不需要对时间进行离散,而是把时间看作成一个空间维度,因此节省了大量时间,对研究含热工程问题具有重要的现实指导意见。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,通过把时间看作成一个空间维度,用于简化对瞬态热传导问题的处理过程。为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案:一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,所研究的瞬态热传导模型符合瞬态热传导控制方程:式中,T(x,t)描述的是在空间坐标x={x1,...,xN}下的温度场函数,ρ(x)表示材料的密度,c(x)表示材料的比热容, ...
【技术保护点】
1.一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,其特征在于:/n具体包括以下步骤:/nS1:将瞬态热传导几何区域分解为由若干个离散点组成的区域;/nS2:对构成区域的离散点进行分类,分别归为内部点、边界点和初始点;/nS3:对区域的离散点采用广义有限差分法,计算集合区域内每一个节点的温度值。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,其特征在于:
具体包括以下步骤:
S1:将瞬态热传导几何区域分解为由若干个离散点组成的区域;
S2:对构成区域的离散点进行分类,分别归为内部点、边界点和初始点;
S3:对区域的离散点采用广义有限差分法,计算集合区域内每一个节点的温度值。
2.根据权利要求1所述的一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,其特征在于:所述S1中,瞬态热传导时间是一个空间维度,对由时间和空间构成的几何区域进行离散,瞬态热传导区域中的离散点是规则分布,或者是不规则分布。
3.根据权利要求1所述的一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,其特征在于:所述S2中,对构成区域的离散点进行分类时,位于初始时刻的所有节点被归为初始点,之后任一时刻位于边界位置的节点被归为边界点,任一时刻位于区域内部的节点被归为内部点。
4.根据权利要求1所述的一种用于求解瞬态热传导问题的时空数值方法,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:雷钧,王秦,陈玉铃,焦文豪,丁鹏升,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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