|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Численное решение уравнения Фурье ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
Для цилиндрического стержня
Цель работы: 1. Освоить методы численного решения уравнения теплопроводности для длинного цилиндрического стержня. 2. Оценить возможности применения изученных методов при решении практических задач. 3. Приобрести навыки написания программ по имеющимся блок-схемам на одном из изучаемых алгоритмических языков с последующим их оформлением в виде процедур или подпрограмм. Задание: 1. По блок-схеме [3, с. 89] составить программу решения уравнения Фурье для длинного цилиндрического стержня методом «прогонки». 2. Рассчитать изменение температуры по толщине стержня при граничных условиях третьего рода. Радиус стержня и закон изменения температуры греющей среды выбрать в соответствии с вариантом задания ( табл. 3.16). В качестве исходных данных взять: шаг по времени k = 5; число участков разбиения по радиальной координате n = 5; число шагов по времени М = 350; шаг печати по времени lpech = 24; начальная температура стержня f(x, 0) = 10 °C; теплофизические константы а = 1, 5·10-7 м2/с; α = 0.45 Вт/м·°C; λ = 200 Вт/м2·°C. 3. По результатам расчетов на ЭВМ построить графики изменения температуры: греющей среды, в центре стержня u(0, t) и вблизи боковой поверхности u(R-h, t). 4. Повторить вычисления для предварительно разогретого стержня f(x, 0) = 30 °C. 5. Повторить вычисления для двух предельных значений коэффициента теплоотдачи λ = 80 Вт/м2·°C и λ = 400 Вт/м2·°C. 6. Повторить вычисления для увеличенного в два раза диаметра стержня. 7. Составить отчет по работе, сопоставив результаты расчетов.
Таблица 3.16
Лабораторная работа 3.15 Численное решение уравнения Фурье Для прямоугольной пластины
Цель работы: 1. Освоить методы численного решения уравнения теплопроводности для прямоугольной пластины. 2. Оценить возможности применения изученных методов при решении практических задач. 3. Приобрести навыки написания программ по имеющимся блок-схемам на одном из изучаемых алгоритмических языков с последующим их оформлением в виде процедур или подпрограмм. Задание: 1. По блок-схеме [3, с. 92-93] составить программу решения уравнения Фурье методом конечных разностей для прямоугольной банки, длина которой существенно превышает поперечные размеры (физическая модель – прямоугольная пластина). 2. В соответствии с вариантом задания (табл. 3.17) при заданных геометрических размерах 2F · 2Z, начальной температуре U0 и теплофизических характеристиках материала пластины и постоянной температуре греющей среды Uср рассчитать распределение температурного поля по поперечному сечению пластины, выбрав шаг разбиения по обеим координатным осям h = 0, 05 м. Число шагов по времени должно быть не менее 10. 3. По результатам расчетов в декартовой системе координат построить картину распределения поля температур в заданной области через пять и десять шагов по времени. 4. Построить график изменения температуры времени в одной из промежуточных точек и в центре пластины. 5. Составить отчет по работе. Таблица 3.17
Лабораторная работа 3.16 Численное решение уравнения Фурье Для ограниченного цилиндра Цель работы: 1. Освоить методы численного решения уравнения теплопроводности для ограниченного цилиндра. 2. Оценить возможности применения изученных методов при решении практических задач. 3. Приобрести навыки написания программ по имеющимся блок-схемам на одном из изучаемых алгоритмических языков с последующим их оформлением в виде процедур или подпрограмм. Задание: 1. По блок-схеме [3, с. 97-98] составить программу решения уравнения Лапласа методом «сеток» для цилиндрической банки радиусом R и высотой 2·Z. 2. В соответствии с вариантом задания (табл. 3.18) при заданных геометрических размерах F и 2Z, начальной температуре U0, теплофизических характеристиках материала (содержимого цилиндрической банки) и постоянной температуре греющей среды Uср рассчитать распределение температурного поля внутри цилиндрической банки, выбрав шаг разбиения по обеим координатным осям h = 0, 02 м. Число шагов по времени должно быть не менее 10. 3. По результатам расчетов построить графики изменения температуры по времени в центре и на ребре банки. 4. Составить отчет по работе.
Таблица 3.18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Учебное пособие, представляющее собой лабораторный практикум по курсу информатика, предназначено для закрепления у студентов технических специальностей основных навыков работы с персональным компьютером, включая элементы программирования на Visual Basic for Application (VBA). В соответствии с учебным пособием по курсу информатика, содержащим изложение теоретического материала, и состоящего из трех частей, лабораторный практикум так же состоит из трех частей. Девять лабораторных работ, составляющих первую часть лабораторного практикума, предназначены для закрепления практических приемов работы с операционной системой Windows, текстовым редактором Word и графическим редактором Excel. Во второй части практикума, содержащей семь лабораторных работ, основное внимание уделено освоению базовых знаний по программированию на VBA. Задания этой части лабораторного практикума составлены таким образом, что для успешного их выполнения от студента требуется обязательное знание основных операторов VBA и правильное их использование при решении тех или иных задач. Заключительная, третья часть практикума является наиболее объемной и содержит шестнадцать лабораторных работ, посвященных численным методам решения задач, наиболее часто встречающихся в инженерной практике. Широкий набор задач и методов их решения позволяет дифференцированно подходить к определению обязательного для выполнения минимума работ в соответствии со специализацией подготавливаемых инженеров. Лабораторный практикум в сочетании учебным пособием по курсу «Информатика в прикладной биотехнологии» могут служить хорошей основой для самостоятельного обучения основным приемам работы с персональным компьютером. Библиографический список 1. Алексеев, А.П. Информатика 2003 / А. П. Алексеев – М.: СОЛОН-Пресс, 2003. – 464 с. 2. Безручко, В.Т. Практикум по курсу «Информатика». Работа в Windows, Word, Excel: учеб. пособие / В.Т. Безручко – М.: Финансы и статистика, 2001. – 272 с. 3. Бородин, А.В. Информатика в прикладной биотехнологии: учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 1. Работа в Windows, Word, Excel / А.В. Бородин, Ю.Л. Гордеева, М.А. Никитина. – М.: МГУПБ, 2006. 4. Бородин, А.В. Информатика в прикладной биотехнологии: учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 2. Программирование на Visual Basic for Application / А.В. Бородин, Ю.Л. Гордеева, М.А. Никитина. – М: МГУПБ, 2006. 5. Бородин, А.В. Информатика в прикладной биотехнологии: учеб. пособие. В 3 ч. Ч. 3. Численные методы решения инженерных задач / А.В. Бородин, Ю.Л. Гордеева, М.А. Никитина. – М.: МГУПБ, 2006. 6. Васильев, А. VBA в Office 2000: учеб. курс / А. Васильев, А. Андреев – СПб.: Питер, 2001. – 432с. 7. Васильков, Ю.Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании / Ю.Н. Васильков, Н.Н. Василькова – М.: Физматлит, 2002. – 256 с. 8. Гарнаев, А.Ю. Excel, VBA, Internet в экономике и финансах / А.Ю. Гарнаев – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 816 с. 9. Гарнаев, А.Ю. Самоучитель VBA / А.Ю. Гарнаев – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 512 с. 10. Долголаптев, В.Г. Работа в Excel 7.0 для Windows 95 на примерах / В.Г. Долголаптев – М.: Бином, 1995. – 384 с. 11. Лавренков, С.М. Excel: сборник примеров и задач / С.М. Лавренков – М.: Финансы и статистика, 2000. – 256 с. 12. Маликова, Л.В. Практический курс по электронным таблицам MS Excel: учеб. пособие для вузов / Л.В. Маликова, А.Н. Пылькин. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 244 с. 13. Монастырский, П.И. Сборник задач по методам вычислений / П.И. Монастырский – М.: Физматлит, 1994. – 389 с. 14. Слепцова, Л.Д. Программирование на VBA: самоучитель / Л.Д.Слепцова – М.: Изд. дом «Диалектика», 2004. – 384 с. 15. Турган, Л.И. Основы численных методов / Л.И. Турган, П.В. Плотников – М.: Физматлит, 2002. – 304 с.
Содержание
Учебное издание
Бородин Александр Викторович Гордеева Юлия Львовна Никитина Марина Александровна Березиков Владимир Васильевич
Информатика в прикладной биотехнологии Лабораторный практикум для студентов технических специальностей
Редактор И.А. Андриянова
Подписано в печать 12.01.06. Формат 60´ 84 1/16. Печать лазерная. Усл. печ. л. 5.5. Заказ. Тираж 500 экз. Изд. № 2. МГУПБ, 109316, Москва, ул. Талалихина, 33. ООО «Полисувенир». 109316. Москва, ул. Талалихина, 33. тел. 677 - 03 - 86; 743 - 62 - 29 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 470; Нарушение авторского права страницы