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zhs4276689

木虫 (正式写手)

[求助] 求利用matlab有限差分法解一维传热问题

这个问题困扰我一个多学期了,真心搞不懂了,主要是数学和软件功底都不好,因此只能求助大家了。谢谢先。

问题描述:熔融金属与金属基板相接触,只考虑一维方向,计算其凝固层厚度随时间的变化曲线。有方程(图1),其中,Ts为基板初始温度,Tl为熔体温度,除X(t)和t外其余都为已知量。

根据不同的熔体和基板初始温度,由上式X(t)的正负可出现两种情况:可能熔体凝固,也可能会使基板先熔化再凝固。其结果应该是如图2类似的曲线

文献中说利用有限差分法计算,原话直译为“该数值模型可利用有限差分法解决。中心有限差分用于计算区域,而前、后有限差分用于计算边界点。每个计算区域沿Z轴分为100个点,时间步长为10-3。Crank-Nicholson方程用于稳定。”。
边界条件如图3
固液界面定义使用Stefan 方程,如图4
初始条件如图5
详细可见图6

我目前只能搞懂文献中的其它问题,但是如何计算就不知道了,matlab应该可以实现有限差分的计算,但具体代码是怎么样的?

希望有人可以详细解惑,尽量详细,无以答谢,只有些许金币了。
求利用matlab有限差分法解一维传热问题
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求利用matlab有限差分法解一维传热问题-1
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求利用matlab有限差分法解一维传热问题-2
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求利用matlab有限差分法解一维传热问题-3
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求利用matlab有限差分法解一维传热问题-4
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求利用matlab有限差分法解一维传热问题-5
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[ Last edited by zhs4276689 on 2013-5-28 at 07:46 ]
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yuan1988hao

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
zhs4276689: 金币+2, 就是想偷懒哦。。。呵呵 2013-06-11 07:46:45
把热传导方程离散成差分方程的形式,然后用迭代的方法求解差分方向组就行了。可你参考下西交大陶文铨编写的《数值传热学》,里面详细介绍整个过程如何实现,把例子看一下就懂了,很好理解的。
3楼2013-06-10 16:32:28
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xiaoyueriyue

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
dbb627: 金币+1, 感谢参与讨论 2013-06-07 19:45:24
zhs4276689: 金币+2, 谢谢支持,不过太简单了。。。呵呵 2013-06-11 07:46:12
有限差分用MATALB实现和VC基本上是一样的,先懂得差分格式,然后进行迭代就好了, 用循环语句就可以了
你找一下差分格式,带进去就可以实现了。
温度场的实现的算法应该是ADI,不过你的模型是一维模型,就用x方向的差分格式就行了
2楼2013-06-06 22:19:45
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