Написать параллельное приложение, описывающее нестационарный теплоперенос в трёхмерной прямоугольной области. Процесс определяется уравнением вида:
Метод решения, граничные условия, зависимость коэффициента теплопроводности и анализируемая область выбираются в соответствии с вариантом задания (Таб. 1). В качестве начального условия выбираем одинаковое произвольное значение . Решение необходимо получить на сетке узловых точек.
Анализируемая область представляет собой плоскость, проходящуючерез центр куба. Плоскость задаётся вектором нормали.
Вариант | Метод решения | Граничные условия | Область | |
---|---|---|---|---|
1 | явный | вариант 1 | (-1,0,1) | |
2 | неявный; метод Якоби | вариант 2 | (1,0,1) | |
3 | неявный, метод Зейделя | вариант 3 | (0,0,1) | |
4 | явный | вариант 2 | (0,-1,1) | |
5 | неявный; метод Якоби | вариант 3 | (0,1,1) | |
6 | неявный, метод Зейделя | вариант 1 | (1,0,0) | |
7 | явный | вариант 3 | (-1,1,0) | |
8 | неявный; метод Якоби | вариант 1 | (1,1,0) | |
9 | неявный, метод Зейделя | вариант 2 | (0,1,0) | |
10 | явный | вариант 1 | (-1,0,1) | |
11 | неявный; метод Якоби | вариант 2 | (1,0,1) | |
12 | неявный, метод Зейделя | вариант 3 | (0,-1,1) | |
13 | явный | вариант 2 | (0,1,1) | |
14 | неявный; метод Якоби | вариант 3 | (0,0,1) | |
15 | неявный, метод Зейделя | вариант 1 | (1,0,0) |
Приложение 1. Разностные выражения.
Явная конечно-разностная схема
Требуется выполнение условия устойчивости
Неявная конечно-разностная схема
Приложение 2. Варианты граничных условий
Вариант 1
Значение величины на гранях куба в направлении оси постоянно и равно . На остальных гранях выполнятеся условие протекания .
Вариант 2
Значение величины на гранях куба в направлении оси постоянно и равно . На остальных гранях выполнятеся условие протекания .
Вариант 3
Значение величины на гранях куба в направлении оси постоянно и равно . На остальных гранях выполнятеся условие протекания .