數值傳熱學 附數值傳熱學下載
2022年5月10日 11:42瀏覽：2414
什么是數值傳熱學（Numerical Heat Transfer)？數值傳熱學簡稱NHT,傳熱學大家應該都知道，傳熱有三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。那么對應的方程就是導熱方程、對流方程和熱輻射方程，這三個方程本質上都是一個方程——能量守恒方程。所以理論上，只要我們求解了能量守恒方程，我們就能知道換熱器的溫度場與傳熱系數，所有的熱性能就都知道了，我們也能不用做實驗了。因此求解能量守恒方程是工業界的一個很現實的需求，所以計算就真的就是計算，就是解方程算數的一個過程。
那什么是數值傳熱學？那就是如何解導熱方程、如何解對流傳熱方程、如何解熱輻射方程的這么一個學科。
原則上只要一個學科能夠提出一些相應的定律，他就可以發展出、來一些相應的數值學科。這也就不難理解計算流體力學、計算固體力學等一系列學科。
那么傳熱學方程如何解呢？這正是我們這門課程所要解決的問題。這個方法大致來說就是分兩步：
第一步就是將我們的傳熱學的偏微方程變成一個代數方程組，這個代數方程組在理論上與我們的微分方程非常接近，接近到什么程度呢？理論上可以無限接近。
第二步就是如何來解這個代數方程組。于是我們就有了——有限差分法，通過有限差分法就可以將我們的二階非線性偏微分方程變成一個代數方程組。有了代數方程組就可以解出來了，也就是線性代數的直接解法和迭代求解。這個解代數方程組的技術非常的成熟，我們可以直接使用，當然有限差分法有很多問題，于是我們就針對傳熱學方程的特點，提出了一個更合適的有限體積法。但是不論哪種方法，它們的目的都是一樣的，就是把傳熱學的微分方程變成一個代數方程組。所以計算傳熱學很簡單，就是上述的兩種步驟。
數值傳熱學對高數以及寫程序只有比較基礎的要求，我們只要使用基礎的數學知識就可以進行學習。
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