Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

температуры не приводят к симметрии поля температуры относительно центральной горизонтальной линии).

Наша задача состоит в отыскании распределений скорости и температуры в поперечном сечении канала. Будут рассчитаны также значение /Re, интегральное число Нуссельта и локальные числа Нуссельта на обогреваемой стенке.

10.1.2. Построение подпрограммы ADAPT

GRID. Построим неравномерную сетку таким образом, чтобы она была мельче у стенок канала. По оси х это можно сделать с помощью одной зоны с мелкой сеткой у ее левой границы (положив POWX(l) = 1.2). По оси у зададим две зоны и возьмем значения POWRY(l) и P0WRY(2) равными 1.2 и -1.2 соответственно для получения мелкой сетки около верхней и нижней стенок.

BEGIN. Используем NF = 1 и 2 для размерных скорости и температуры, а NF = 3 и 4 для соответствующих безразмерных величин. Задача линейна и по w и по 7". Проведем первые три итерации для нахождения w и следующие три для определения Т. Поэтому изначально только KSOLVE {1) = 1.

Свойствам жидкости, градиенту давления и плотности теплового потока присваиваем произвольные значения. Что касается начальных w и Г, то нулевые значения их, задаваемые по умолчанию, считаются приемлемыми. Они дают нужные скорости на стенках и служат удовлетворительным приближением для температуры.

OUTPUT. После трех итераций необходимо выключить решение уравнения для определения w и включить решение уравнения для нахождения Т. Это реализуется в начале OUTPUT. Затем рассчитываются интегральные характеристики, такие как w, Tj,, fRe, Nu и

др. При определении интегрального числа Нуссельта используется средняя температура стенки TWAV. Эта величина рассчитывается интегрированием по стенке локальных температур. В качестве характерного размера при определении числа Нуссельта используется гидравлический диаметр.

После каждой итерации выводятся на печать характерные значения

W и Г, а также /Re и Nu. Заключительный вывод состоит из значений локальных чисел Нуссельта на нижней стенке и двумерных полей обезразмеренных w и Т. Эти безразмерные значения хранятся в массивах F {I, J, 3) и F {I, J, 4 ) ДО вызова процедуры PRINT.

PHI. Так как имеются две зависимые переменные w и Г, то массивы GAM {I,J) hSC{I,J) определяются отдельно для каждой переменной. Для скорости W коэффициент диффузии Г равен вязкости ц,



а источниковый член - (-dp/dz). Для температуры Г коэффициент Г полагается равным теплопроводности жидкости к, а источниковый член задается формулой

Sc = -pcpwf, (10.1)

где дТ/dz соответсгвует заданной плотности теплового потока [см. (9.29) и (9.35)].

Очень важно согласовать заданные плотности тепловых потоков с соответствующим dTldz. Общее поступление тепла в область через границы должно в точности равняться интегралу по всей области от источникового члена. Иначе не будет достигнуто стационарного решения.

При задании граничных условий полагается KBCL1 {J) = 2 для представления правой границы в виде оси симметрии (с нулевым потоком) и для W, и для Т. Для определения w больше не нужно никакой информации о граничных условиях, так как на остальных трех границах известно ее значение (равное нулю). Только для нахождения температуры на этих границах задается условие известного потока через соответствующие значения КВС и FLXC.

10.1.3. Дополнительные имена на ФОРТРАНе

АМи -

вязкость i;

ANU -

среднее число Нуссельта;

ANULOC -

локальные числа Нуссельта на нижней стенке;

AR -

площадь контрольного объема dA;

ASUM -

площадь поперечного сечения;

COND -

теплопроводность к;

CP -

теплоемкость с;

DEN -

плотность р;

DH -

гидравлический диаметр Df\

DPDZ -

продольный градиент давления dpIdz;

DTDZ -

продольный градиент температуры dTldz;

FRE -

произведение /Re;

QW -

плотность теплового потока на стенке q;

RE -

число Рейнольдса;

RHOCP -

объемная теплоемкость рс;

T(I, J) -

температура Т;

ТВ -

среднемассовая температура Tj,;

TSUM -

\wTdA ;



TWAV - средняя температура обогреваемой стенки;

W(I, J) - продольная скорость w;

WBAR - средняя скорость в сечении w;

WP - смоченный периметр;

WSUM - jw dA .

10.1.4. Листинг подпрограммы ADAPT

ссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссссс

SUBROUTINE ADAPT

с---

" с--EXAMPLE 7 - RECTANGULAR DUCT WITH ONE HEATED WALL

c---

$ INCLUDE: COMMON

DIMENSION W(NI,NJ),T(NI,NJ)

EQUIVALENCE (F(1,1,1),W(1,1)),(F(1,1,2),T(1,1)) ENTRY GRID

HEADER=RECTANGULAR DUCT WITH ONE HEATED WALL

PRINTF=PRINT7

PL0TF=PL0T7

CALL INTA2(NZX,1,NCVX(1),5) CALL DATA2(XZONE(1),1.,POWRX(I) ,1.2) CALL INTA3(NZY,2,NCVY(1),5,NCVY(2) ,5) CALL DATA4(YZONE(l),0.5,YZONE(2),0.5,POWRY(1), 1 1.2,POWRY(2),-1.2) CALL ZGRID RETURN

CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC ENTRY BEGIN

TITLE(1)= AXIAL VELOCITY W TITLE(2)= TEMPERATURE TITLE(3)= W/WBAR TITLE (4) = (T-TWAV)/(TB-TWAV)

CALL INTA4(KSOLVE(1),1,KPLOT(3),1,KPLOT(4),1,LAST,б) DO 100 N=1,4 100 KPRINT(N)=l

CALL DATA6(AMU,1.,COND,1.,CP,1.,DEN, 1. , DPDZ,-1.,QW, 1.) RHOCP=DEN*CP

С- SINCE THE ZERO DEFAULT VALUES OF W(I,J) AND T(I,J) ARE C- SATISFACTORY,

С THESE ARRAYS ARE NOT FILLED HERE. RETURN

CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC ENTRY OUTPUT IFdTER.EQ. 3) THEN KSOLVE(1)=0 KSOLVE(2)=1 ENDIF





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99