กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

วิธีปริมาตรจำกัดสำหรับปัญหาการแพร่แบบสองมิติ

วิธีการที่ใช้ในการแก้ ปัญหา การแพร่กระจาย แบบสองมิติ จะคล้ายกับวิธีการที่ใช้แก้ปัญหาแบบหนึ่งมิติ

วิธีปริมาตรจำกัดสำหรับปัญหาการแพร่แบบสองมิติ

วิธีการที่ใช้ในการแก้ ปัญหา การแพร่กระจาย แบบสองมิติ จะคล้ายกับวิธีการที่ใช้แก้ปัญหาแบบหนึ่งมิติ สมการทั่วไปสำหรับการแพร่กระจายแบบคงที่สามารถหาได้ง่ายจากสมการการขนส่งทั่วไปสำหรับคุณสมบัติΦโดยการลบเทอมชั่วคราวและเทอมการพาความร้อน[ 1 ]

โดยที่คือสัมประสิทธิ์การแพร่กระจาย[ 2 ]และคือเทอมแหล่งกำเนิด[ 3 ]

ส่วนหนึ่งของตาราง สองมิติ ที่ใช้สำหรับการแบ่งส่วนแสดงไว้ด้านล่าง:

กราฟพล็อต 2 มิติ

นอกจากเพื่อนบ้านทางทิศตะวันออก (E) และทิศตะวันตก (W) แล้ว โหนดกริดทั่วไป P ยังมีเพื่อนบ้านทางทิศเหนือ (N) และทิศใต้ (S) อีกด้วย สัญลักษณ์ที่ใช้สำหรับทุกหน้าและมิติของเซลล์นั้นเหมือนกับการวิเคราะห์แบบหนึ่งมิติเมื่อทำการอินทิเกรตสมการข้างต้นอย่างเป็นทางการเหนือปริมาตรควบคุมเราจะได้

เมื่อใช้ทฤษฎีบทไดเวอร์เจนซ์ สมการสามารถเขียนใหม่ได้ดังนี้:

สมการนี้แสดงถึงสมดุลของการเกิดคุณสมบัติ φ ในปริมาตรควบคุมและการไหลผ่านหน้าเซลล์ อนุพันธ์สามารถแสดงได้ดังต่อไปนี้โดยใช้ การประมาณอนุกรม เทย์เลอร์ :

การไหลเวียนของความร้อนผ่านด้านตะวันออก =

การไหลเวียนของอากาศผ่านด้านทิศใต้ =

การไหลเวียนของอากาศผ่านด้านทิศเหนือ =

เมื่อแทนนิพจน์เหล่านี้ลงในสมการ (2) เราจะได้

เมื่อแสดงพจน์แหล่งกำเนิดในรูปแบบเชิงเส้นสมการนี้สามารถจัดเรียงใหม่ได้ดังนี้

=

ขณะนี้สมการนี้สามารถแสดงใน รูปแบบสมการแบบ ไม่ต่อเนื่อง ทั่วไป สำหรับโหนดภายในได้ กล่าวคือ

ที่ไหน,

พื้นที่ผิวในกรณีสองมิติมีดังนี้:

และ

. 

เราได้การกระจายของคุณสมบัติเช่น สถานการณ์สองมิติที่กำหนด โดยการเขียน สมการแบบ ไม่ต่อเนื่องในรูปแบบของสมการ (3) ที่แต่ละจุดกริดของโดเมนที่แบ่งย่อย ที่ขอบเขตซึ่งทราบอุณหภูมิหรือฟลักซ์ สมการแบบไม่ต่อเนื่องจะถูกแก้ไขเพื่อรวมเงื่อนไขขอบเขตสัมประสิทธิ์ด้านขอบเขตถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ (ตัดการเชื่อมโยงกับขอบเขต) และฟลักซ์ที่ข้ามขอบเขตนี้จะถูกนำมาใช้เป็นแหล่งกำเนิดซึ่งถูกเพิ่มเข้าไปในเทอมที่มีอยู่จากนั้นชุดสมการที่ได้จะถูกแก้เพื่อหาการกระจายสองมิติของคุณสมบัติ

  • http://opencourses.emu.edu.tr/course/view.php?id=27&lang=en
  • https://web.archive.org/web/20120303230200/http://nptel.iitm.ac.in/courses/112105045/
  • http://ingforum.haninge.kth.se/armin/CFD/dirCFD.htm เก็บถาวรเมื่อ 2012-07-13 ที่Wayback Machine
  • วิธีปริมาตรจำกัด, เฉิงหลง
  • วิธีปริมาตรจำกัด, Robert Eymard และคณะ (2010), Scholarpedia,5(6):9835

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Finite_volume_method_for_two_dimensional_diffusion_problem&oldid=1339119506 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิธีปริมาตรจำกัดสำหรับปัญหาการแพร่แบบสองมิติ

วิธีการที่ใช้ในการแก้ ปัญหา การแพร่กระจาย แบบสองมิติ จะคล้ายกับวิธีการที่ใช้แก้ปัญหาแบบหนึ่งมิติ

ลิงก์ภายนอก

http://opencourses.emu.edu.tr/course/view.php?id=27&lang=en https://web.archive.org/web/20120303230200/http://nptel.iitm.ac.in/courses/112105045/ http://ingforum.haninge.kth.se/armin/CFD/dirCFD.

ดูเพิ่มเติม

พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ ผลต่างจำกัด สมการความร้อน สมการฟอกเกอร์-พลังค์ กฎการแพร่ของฟิกก์ สมการแม็กซ์เวลล์-สเตฟาน สมการการแพร่กระจาย สมการการพาความร้อน-การแพร่กระจาย ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?