二维数值传热学C++程序代码Word下载.docx
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//材料比热容，J/（kg*K）
#defineCOND_COPPER400
#defineCOND_STEEL20
#defineCOND_CONCRETE1.63
//材料导热系数，W/（m*K）
#defineCONV5
//空气与各种材料的对流换热系数，W/（m^2*K）
#defineINITL_TMPRT298
//初始温度，K
#defineT_C2K（x）（（x）+273）//CtoK
#defineT_K2C（x）（（x）-273）//KtoC
//摄氏温度与绝对温度相互转换
#defineT_AIR298;
//空气温度,K
#definet_END3600
//计算时长，s
#definet_STEP1
//时间步长，s
#defineCOND_COP_CON3.2467
#defineCOND_COP_STL38.0952
#defineCOND_CON_STL3.0143
//不同材料的两个相邻结点，导热系数取调和平均数，W/（m*K）
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////计算参数宏定义结束
enumProperty{copper,steel,concrete,iso834,adiabat,air};
//结点属性的枚举类型声明
structGrid
{
doublemNodeT[GRID_ROW][GRID_COLUMN];
//结点温度
PropertymNodeProperty[GRID_ROW][GRID_COLUMN];
//结点材料属性
doublemNodeC[GRID_ROW][GRID_COLUMN];
//结点比热容
doublemNodeDen[GRID_ROW][GRID_COLUMN];
//结点密度
};
//结构体Grid定义，此为计算的主要承载数据结构，将在计算中存储温度数据
//函数全局声明开始
voidSetProperty（Grid&
）;
//属性设置函数
voidInitlTMPRT（Grid&
//温度初始化函数
voidSetNodePara（Grid&
//结点物性参数设置函数
voidCalculateTMPRT（Grid&
//温度计算函数，几乎全部数值计算的承担者
voidwrite（int,Grid&
//写文件函数，每隔100秒输出温度分布文件到当前目录
//函数全局说明结束
A）
for（intj=0;
j<
GRID_COLUMN;
++j）
A.mNodeProperty[0][j]=air;
//第一行为空气边界，计算区域外
++j）
A.mNodeProperty[GRID_ROW-1][j]=adiabat;
//最后一行为绝热边界，计算区域外
for（inti=0;
i<
GRID_ROW;
++i）
if（（i>
=0&
&
=40）||（i>
=61&
GRID_ROW））
A.mNodeProperty[i][0]=air;
else
A.mNodeProperty[i][0]=iso834;
//第一列的空气边界和ISO834边界，计算区域外
A.mNodeProperty[i][GRID_COLUMN-1]=air;
//最后一列，空气边界，计算区域外
for（inti=1;
GRID_ROW-1;
for（intj=1;
GRID_COLUMN-1;
{
=1&
=44&
j>
=20）||（i>
GRID_ROW-2&
=（100-（80-i）*（49/19））））
A.mNodeProperty[i][j]=concrete;
//混凝土区域
elseif（（i-20）*（i-20）+（j-25）*（j-25）<
=20*20）
A.mNodeProperty[i][j]=air;
//圆孔空气区域
elseif（i>
=41&
=60&
=90&
（（i-20）*（i-20）+（j-25）*（j-25）>
=20*20））
A.mNodeProperty[i][j]=copper;
//金属铜区域的一部分
+40&
=21&
=90）
//金属铜区域的另一部分
else
A.mNodeProperty[i][j]=steel;
//剩下的即为金属铁的区域
}
}
//属性设置函数，将Grid结构体A的所有网格赋予材料属性（枚举类型Property）
GRID_ROW;
for（intj=0;
GRID_COLUMN;
A.mNodeT[i][j]=INITL_TMPRT;
//温度初始化函数，将Grid结构体A的全部结点温度设置为初始温度INITL_TMPRT
doubleQE=0,QW=0,QN=0,QS=0;
//四个方向传来的热量
switch（A.mNodeProperty[i][j]）
{
casecopper:
//i,j点为铜的时候
switch（A.mNodeProperty[i][j+1]）//判断右侧属性，并计算QE
{
casecopper:
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
break;
caseair:
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*CONV*DY;
casesteel:
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_STL;
caseconcrete:
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_CON;
caseiso834:
QE=2*（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
caseadiabat:
QE=0;
default:
std:
:
cout<
<
"
"
<
j+1<
结点属性未指定\n"
;
getchar（）;
}
//std:
QE<
\n"
switch（A.mNodeProperty[i][j-1]）//判断左侧属性，并计算QW
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
break;
caseair:
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*CONV*DY;
casesteel:
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_STL;
caseconcrete:
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_CON;
caseiso834:
QW=2*（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
caseadiabat:
QW=0;
default:
{std:
j-1<
getchar（）;
}
}
switch（A.mNodeProperty[i-1][j]）//判断上侧属性，并计算QN
QN=（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
QN=（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*CONV*DX;
QN=（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_STL;
QN=（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_CON;
QN=2*（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
QN=0;
std:
i-1<
getchar（）;
switch（A.mNodeProperty[i+1][j]）//判断下侧属性，并计算QS
QS=（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
QS=（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*CONV*DX;
QS=（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_STL;
QS=（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_CON;
QS=2*（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COPPER;
QS=0;
i+1<
}break;
//i,j点为铁的时候
{switch（A.mNodeProperty[i][j+1]）//判断右侧属性，并计算QE
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_COP_STL;
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*CONV*DY;
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CON_STL;
QE=2*（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QE=0;
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CON_STL;
QW=2*（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QN=（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QN=（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CON_STL;
QN=2*（A.mNodeT[i-1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QS=（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
QS=（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CON_STL;
QS=2*（A.mNodeT[i+1][j]-A.mNodeT[i][j]）*COND_STEEL;
//i,j点为砼的时候
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CON_STL;
QE=（A.mNodeT[i][j+1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CONCRETE;
QW=（A.mNodeT[i][j-1]-A.mNodeT[i][j]）*COND_CONCRETE;
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