Решение двумерного уравнения теплопроводности. Светличная Екатерина. 6 курс — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
 
Строка 2: Строка 2:
 
Реализовать численное решение двумерного уравнения теплопроводности.
 
Реализовать численное решение двумерного уравнения теплопроводности.
 
==Постановка задачи==
 
==Постановка задачи==
 +
[[File:Физпостановка.png|Физическая постановка]]
 +
 +
 
Решается двумерное уравнение теплопроводности  
 
Решается двумерное уравнение теплопроводности  
  
 
<br>
 
<br>
<math>\frac{\partial U}{\partial t} - a^2(\frac{\partial^2 U}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 U}{\partial y^2}) = 0</math><br>
+
<math>\frac{\partial U}{\partial t} - a^2(\frac{\partial^2 U}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 U}{\partial y^2}) = 0</math> <br>
  
 
С граничными условиями  
 
С граничными условиями  
Строка 19: Строка 22:
 
Задача содержит производную по времени первого порядка и производные по пространственным координатам второго порядка.
 
Задача содержит производную по времени первого порядка и производные по пространственным координатам второго порядка.
 
Запишем конечно-разностные аналоги слагаемых, входящих в уравнение
 
Запишем конечно-разностные аналоги слагаемых, входящих в уравнение
[[:File:formula11.png]]
+
 
 +
[[File:formula11.png]]
  
 
==Компьютерная реализация==
 
==Компьютерная реализация==

Текущая версия на 13:45, 19 января 2017

Цель[править]

Реализовать численное решение двумерного уравнения теплопроводности.

Постановка задачи[править]

Физическая постановка


Решается двумерное уравнение теплопроводности


[math]\frac{\partial U}{\partial t} - a^2(\frac{\partial^2 U}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 U}{\partial y^2}) = 0[/math]

С граничными условиями

[math] \begin{cases} T(G,t) = 70\\ \end{cases}[/math]

И начальным распределением температуры

[math]T(x,y,t) = 10 [/math]

Конечно-разностная схема[править]

Задача содержит производную по времени первого порядка и производные по пространственным координатам второго порядка. Запишем конечно-разностные аналоги слагаемых, входящих в уравнение

Formula11.png

Компьютерная реализация[править]

Компьютерную реализацию программы можно найти в Файл:Prill11.rar

Результаты[править]

Количество процессов Время рассчета (сек)
1 5.77525
4 1.97889
9 91.8818

Выводы[править]

  • При использовании более 4 процессов скорость расчета увеличивается из-за особенностей ПК.
  • При увеличении числа процессоров скорость расчета уменьшается.