(1)节点上物理量的代数方程称为(离散化方程)。它的建立是数值求解的重要环节。这里以节点(m,n)的代数方程为例进行列举。当Az=精彩时,途径是位于计算区域内部的节点(内接点)的代数过程。同样,对于边界上温度未知的节点,也要建立相应的方程。
(2)建立迭代的初始场。
代数解法有两种:直接解法和迭代法。迭代法主要用于传热问题的有限差分求解。使用这种方法时,需要预先假设一个待求解温度场的解,称为初始场,这个温度场在求解过程中不断完善。
(3)解代数方程
在图2-2b中,除了m=1的左边界上每个节点的温度是已知的,其余(M-1)个XN节点需要建立类似于公式(b)的离散方程,总共有(M-1) XN个代数方程,构成了一个封闭的代数方程组。在实际工程问题的计算中,代数方程的数量一般在数量级。只有现代计算机才能快速得到所需的解决方案。图2-1是针对物理性质不变,没有内热源(甚至没有内热源)的问题。对于这类问题,代数方程一旦建立,在整个求解过程中,每一项的系数都不会发生变化,称为线性问题。图是否收敛的判断是指代数方程是否用迭代法求解,即本次迭代得到的解与前一次迭代得到的解之间的偏差是否小于允许值。如果物理性质是温度的函数,则公式(b)右端的四个相邻点的温度系数不再是常数,而是温度的函数。这些系数应该在迭代过程中不断更新。这类问题称为非线性问题。
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