二维数值传热学C++程序代码

1、精心整理#include<stdi o.h>#include<iostream> #include<math .h> #includevfstream> / /*-'. j j !*/ / /从此开始至下一个/*/标记带处之间的代码可以写 在头文件里。/ /计算参数宏定义开始.' I/ /#defineGRID_ROW82 #defineGRID_COLUMN102/网格横纵数目，边界处多出一列处理#defineDX0.05#defineDY0.05/网格单元尺寸，m#defineDEN_COPPER89O0 #defineDEN_ST

2、EEL7850 #defineDEN_CONCRETE2430/材料的密度，kg/(mA3) #defineC_COPPER390 #defineC_STEEL460 #defineC_CONCRETE970/材料比热容，J/(kg*K) #defineCOND_COPPER40O #defineCOND_STEEL20 #defineCOND_CONCRETE1.63材料导热系数，W/(m*K)#defineC0NV5W/(mA2*K)/空气与各种材料的对流换热系数,#definelNITL_TMPRT298/初始温度，K#defineT_C2K(x)(x)+273)/CtoK #defin

3、eT_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_STEP1II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)IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII/计算参数宏定义结束I

4、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII/enumPropertycopper,steel,concrete,iso834,adiabat, air；/结点属性的枚举类型声明structGriddoublemNodeTGRID_ROWGRID_COLUMN;/结点温度PropertymNodePropertyGRID_ROWGRID_COLUMN;/结点材料属性doublemNodeCGRID_ROWGRID_COLUMN;/结点比热容doublemNodeDenGRID_ROW

5、GRID_COLUMN;结点密度；II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II函数全局声明开始voidSetProperty(Grid&);/ 属性设置函数 voidlnitlTMPRT(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voidSetProp

6、erty(Grid&A) for(intj=0;j<GRID_COLUMN;+j) A.mNodeProperty0j=air;/第一行为空气边界，计算区域外 for(intj=0;j<GRID_COLUMN;+j)A.mNodePropertyGRID_ROW-1j=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&&iv=40)|(i>=61 &&i<GRID_ROW)A.mNodePropertyi0=air;elseA.mNodeProperty

7、i0=iso834;/第一列的空气边界和ISO834边界，计算区域外for(inti=0;i<GRID_ROW;+i)A.mNodePropertyiGRID_COLU MN- 1=air;最后一列，空气边界，计算区域外for(inti=1;i<GRID_ROW-1;+i) for(intj=1;j<GRID_COLU MN- 1;+j) if(i>=1 &&iv=44&&j>=1 &&jv=20)|(i>=61 &&iv GRID_ROW-2&&j>=1 &&am

8、p;jv=(100-(80-i)*(49/19) A.mNodePropertyij=concrete;/混凝土区域elseif(i-20)*(i -20)+(j-25)*(j-25)v=20*20) A.mNodePropertyij=air;/圆孔空气区域elseif(i>=41 &&iv=60&&j>=1 &&jv=90&&(i-20) *(i- 20)+(j-25)*(j-25)>=20*20) A.mNodePropertyij=copper;/金属铜区域的一部分elseif(i>=1 &

9、&iv+40&&j>=21 &&jv=90)A.mNodePropertyij=copper;金属铜区域的另一部分elseA.mNodePropertyij=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)voidlnitlTMPRT(Grid&A)for(inti=0;i<GRID_ROW;+i) for(intj=0;j<GRID_COLUMN;+j) A.mNodeTij=INITL_TMPRT;/温度初始化函数，将Grid结构体A的全部结点温度设置

10、为初始温度INITL_TMPRT voidCalculateTMPRT(Grid&A) doubleQE=0,QW=0,QN=0,QS=0; 四个方向传来 的热量for(inti=1;i<GRID_R0W-1;+i)rlsldo。 ONOPas匚apoNWVD+sLLapoNWVllwo二总saseo活aiq>p一>nopsd 匚apoNWVD+sLLapoNWVllwoI II - 厂- * .L- - - 丿活aiq密 ddo。CJNO。* (曰 mJ.apoNE<L曰 J.apoNWH 山 OLaddooase。一 -.K.T 山O韓44肚垂書2 苗冢=(

11、DDMtadodapoNW<)q£s举-M呂曝来肛、r =addooaseo smBadodapoNW<r0±sMS (寸NIAI3OOIC1_M©LO4Sa專曲苗冢=(D,!lDMtado.ldapoNE<)q£_MS厂=vv 山 ovv4nooES =宀0吏煌6一股聖来迪咂肛艰 vv Lvv=v±vy§: - ES4-;-ne4ap活aiqog4Jeq.spease0活aiq卍山ddoolaNOO*(U1D LLapoNEVDmJ.apoNE<)HWO- f -厂" " I i _/7/

12、丁 - xv寻 28OSOSP0 活aiqzoo Joo ONOPas匚apoNWVD+sLLapoNWVllwo活aiq寻 28OSOSP0zoo Joo ONOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llMO_-活aiqmsIdoo ONOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llMO二应saseoup >ZOOBEtozE.<.=EtozE.<T5a / V - xvLEseo活aiq卍山ddoo ONOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llMOLaddooase。Nopas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNOLEseo&q

13、uot;ylealqif山 ddo。ONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNOLaddooase。 冢=(曰 D 丄 MtadodapoNE<)lp七ms 宀V()elp4 6 存聖来塑咂肛、艰=vvVKVy§:p4-:-ne4apohmo4Jeq.spease0if山 ddoo00吏煌6Ju 一股 存来塑咂肛、鴉=VVV=VVL 丄 VHOVES4-:-ne4apohno4Jeq.spease0活aiq卍山 ddoolcl Nopas匚apoNEVnlD 丄匚apoNW<£HNO寻 28OSOSP0 zoo Joo onopsd 匚apoNwvn

14、lD-lapoNWVllNO/ /<<一msIdo。 ONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNO二应saseo空 eaiq zoo Joo ONOPas匚apoNwvnlD±MapoNW<llsorlsldo。 onopsd 匚apoNwvnlD±MapoNW<llso IL/二应saseoNopas匚apoNwvnlD±MapoNW<llsoLEseoif山 ddo。ONOPas匚apoNwvnlD±MapoNW<llsoLaddooase。SO嘶44故 專$药孤二(曰 D±Mtadodapo

15、NE<)q£_MSCaseiso834_QSH2JAmNodeT【+=IjvAmNodeTmInrcoNDICOPPERbreak;caseadiabarrqsho;c - %/7break;defauFoo&aatxa=-aaaa= Z叫、禽14 泮斎 代W；gcharbreak;casesfee 一 = j、的R苹吉耳沛宀 swifch(AmNodep6perty 日Ij-KW/世雪卅食 繭14半斗书QE宀casecoppe二QEllA.mNodeT 日D-KlA.mNodeTm曰)6ONDCOP STbreak;caseain4-:-ne4apSH山O5山山1SI

16、O_nopsd 匚apoNWVD+flmlapoNW<£HWOI 1 - 厂- - >» - - - - 丿K寻 28OSOSP0J.SINOO ONOPas匚apoNWVD+sLLapoNWVllwo"J山山-LSI ONOPas匚apoNWVD+sLLapoNWVllwo二应saseo>p >NOP(nw 匚apoNWVD+flmlapoNW.VllwoJ山山-LSI0NOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llM0二应saseo活aiq>p >NOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llMOLE

17、seoONOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llMOLaddooase。MO瓣44比 尋曲苗冢=(【=DM±ado.ldapoNE.<)=£s 宀=)elp6 聖来封咂肛、畑 VVLvv=vvnovESONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNOLaddooase。§帥44妆tg苗冢=(nnEM±adodapoNE.<)=£sl 二；=)elp6聖来塑咂肛、艰=VVL 亠vyvvnoH:p4-:-ne4ap0H5a4Jeq.spease0山山 J.SIC1 NOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW

18、<£HMO寻 28OSOSP0J.SINOO 0NOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llM04Jeq.spease0"J 山山 J.SICJ Nopas匚apoNEVnlD 丄匚apoNW<£HNO寻 28OSOSP0活aiqJ.SINOO ONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNO山山is Qzoos ILapoNEV 曰 DJ.apoNE<)HNO.J. 一 十二agsaseo.“ /<、_ _、'、"ylealq"xcl *>NOO* (曰 D ILapoNEV 曰 D

19、J.apoNE<)HNOLEseo活aiqHJ-SIdooqnhodefaf:sf:coAAAA於、处繭降泮斎 代w；gchar - swifch(AmNodepropertyn-Kl曰)=*_W 輒序半斗牺QS宀casecoppe二QSllAmNodeT=!=u-lAmNodeTm曰)6ONDCOPISTbreak;caseainQS»AmNodeT【+二曰.A.mNodeTm曰 rcoNVbreak; casesfeeQS»AmNodeT【+二曰.A.mNodeTm曰 rcoND精心整理STEEL;break;caseconcrete:QS=(A.mNodeTi+

20、1j-A.mNodeTij)*COND_ CON_STL;break;caseiso834:QS=2*(A.mNodeTi+1j-A.mNodeTij)*CON D_STEEL;break;caseadiabat:QS=0; break;I Idefault:std:coutvvi+1vv","vvjvv"结点属性未指 定n"getchar();break; caseconcrete:/i,j点 为砼的时候 switch(A.mNodePropertyij+1) 判断右寻 28OSOSP0 活aiq"山 J.山 MONO。ONOPas匚apoN

21、WVD+sLLapoNWVllwo兰 eaiqJ.SINOO ONOPas匚apoNWVD+sLLapoNWVllwo活aiq"Acl* >NOO* (曰 mJ.apoNE<L曰 J.apoNWH 山 O活aiqzooldo。 ONOPas匚apoNWVD+sLLapoNWVllwoLaddooase。山O帥44妆>p一 >NOP(nlmlapoNWV?=mlapoNW<llMO4 .1 - 厂- .- - - - - .vLEseo'Laddooase。MO韓44肚巫咂 專曲苗冢=(D,!lDMtado.ldapoNE<)q£_

22、MS宀=)elp6 厂股聖 来迪咂肛艰 vv Lvv=vv_vy§: - ES4-;-ne4ap 活aiq4Jeq.spease0活aiqL-SMS活aiqzoo JooONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNO:addooaseoNOtg苗冢=(nnEM±adodapoNE.<)=£s 宀=)elp6聖来塑咂肛、艰=VVL 亠vyvvnoH:p4-:-ne4ap 活aiq 0H5a 4Jeq.spease0 寻 28OSOSP0山 J.山MONO。QZO0BEtozE.<.=EtozE.<T5a存来塑咂肛、鴉=VVV=VVL 丄

23、VHOVES4-:-ne4apohno4Jeq.spease0"ylealq寻 28OSOSP0"山 J.山 MONO。ONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNO活aiqJ.SINOO ONOPas匚apoNwvnlD-lapoNWVllNO二应saseo"xcl *>NOO*(U1D ILapoNEV 曰 DJ.apoNE<)HNO空 eaiq"山 J.山 MONO。ONOPas匚apoNwvnlD±MapoNW<llsorlsINO。 onopsd 匚apoNwvnlD±MapoNW<llso

24、 IL/二应saseoNopas匚apoNwvnlD±MapoNW<llsoLEseo活aiqzoo JooONOPas匚apoNwvnlD±MapoNW<llsoLaddooase。SO嘶44故 專$药孤二(曰 D±MtadodapoNE<)q£_MS精心整理caseiso834:break;caseadiabat:QS=0;break;default:std:coutvvi+1vv","vvjvv"结点属性未指 定n"getchar();break;caseair:i,j点为空气的时候，温度不改变A.mNodeTij=T_AIR; break;default:break;I IA.mNodeTij=(QE+QN+QS+QW)/(A.mNodeC ij*A.mNodeDenij*DX*DY);精心整理II函数会判断每个结点相邻 4个结点的属性，然后将 四个结点传来的热量加和，最后根据能量守恒计算出中间结点的温度值(时间全显式)voidwrite(intt,Grid&A)charfilename40;intx=1,y=1;sprintf_s(fi