|
| |
|
Главная Журналы в гл. 2 мы решали задачи, задавая простые числовые значения физических параметров, таких как теплопроводность к и источниковый член S, без указания используемых единиц измерения. Например, в§2.3А: = 1,5 = 2, /, = 5и т.п. Так же будем поступать и в дальнейшем. Когда единицы измерения не указаны, то числа представляют соответствующие физические величины в любой согласованной системе единиц. В практических приложениях система единиц измерения, конечно, важна, но в нашей книге нет необходимости затруднять работу посредством сложных единиц измерения и чисел. Однако во многих задачах основные уравнения и их решения обычно выражаются через соответствующие безраз.мерные величины. Эта процедура существенна для нахождения минимального числа безразмерных параметров, определяющих физический процесс, и для представления решения в обобщенной форме. Если вы привыкли анализировать задачи в безразмерных единицах, то скорее всего зададите разумный вопрос: почему CONDUCT не имеет безразмерную структуру? Этому есть две причины. Во-первых, если вы захотите решить частную задачу, не утруждая себя соответствующим переходом к безразмерным величинам, то должны иметь возможность, задав геометрические характеристики, температуры, плотности тепловых потоков, получить с помощью CONDUCT результаты для различных физических величин. Во-вторых, так как один набор безразмерных переменных неприменим ко всем возможным задачам, то многоцелевая вычислительная программа, такая как CONDUCT, не может быть построена на априорных определениях необходимых безразмерных величин. Несмотря на вышеизложенное, программа CONDUCT может быть использована для получения безразмерных решений задач заданного класса. Существуют два способа добиться этого. В рамках первого основное дифференциальное уравнение в безразмерном виде сравнивается с уравнением (3.6) (которое решает CONDUCT) и величины t, X, ф, Г, 5 и др. в вычислительной программе интерпретируются как соответствующие безразмерные переменные. Например, переменная х может обозначать безразмерное расстояние xlL, ф может быть использована для представления безразмерной температуры (Г - Т)1{Т2 - Г,), а Г может быть просто приравнен к единице и т.п. Второй способ очень похож на проведение лабораторного эксперимента. Осуществляем вычисления с размерными величинами, но выводим на печать результаты в безразмерном виде. Таким образом, мы можем даже проконтролировать, останутся ли безразмерные результаты неизменными (как и должны), когда изменятся свойства материала, размеры расчетной области и др. Очень поучительно paccNiai ривать компыотерт.1е В1,1числения как полобие лабораторному эксперименту. Отличие, однако, заключается в том, что в то время как эксперимент должен быть проведен с реальными размерами н доступными материалами, прп вычисления.ч могут быть использованы любые размеры области и любые свойства материалов (даже фантастические). Из дву.ч способов получения безразмерных решении автор предпочитает второй, но вы можете использовать любой (по вашему вкусу). Глава 4 СТРУКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ Как было отмечено ранее, полезно поближе познакомиться со структурой вычислительной программы CONDUCT. Уже упоминалось, что программа разделена на две части: неизменяемую и адаптируемую. Неизменяемая часть содержит основные вычислительные процедуры, которые будут описаны в гл. 5. Адаптируемая часть обеспечивает основу для информации о специфике решаемой задачи, предоставляемой пользователем. В этой главе дано краткое описание программы, более подробно она рассматривается далее. 4.1. 0Б1ЦАЯ СХЕМА На рис. 4.1. показана структура вычислительной программы. Здесь приведены все подпрограммы и их взаимосвязи. Показаны только основные «вызовы»; двойными стрелками обозначены многократные вызовы какой-либо подпрограммы. Подпрограммы, заклю- Неизменяемая часть MAIN Подготовка Начало итераций
DEFRD  ADAPT GRID BEGIN OUTPUT Рис. 4.1. Структура вычислительной программы CONDUCT 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 |