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
.