将热通量纳入拉普拉斯方程

计算科学 有限差分 传播热量
2021-12-04 10:07:48

我需要使用 FDM 使用拉普拉斯方程找到方板的温度分布:

d2Tdx2+d2Tdy2=0

但是有一个热通量从顶部边界进入q=105W/m2. 如何将此热通量纳入问题?我是不是该:

  1. 通过考虑面积将其添加为边界条件A=1并制作顶部边界105? 我在 FVM 教科书中看到了这种东西,但从尺寸上看,这对我来说没有意义。

  2. 考虑一维热通量方程:

q=kdTdy

并将其离散为

TiTi1dy=q/k

并将其合并到每个 x 迭代中?

这种方法对我来说很有意义,但是当我尝试它时,等高线图显示温度为负值,如下所示: 在此处输入图像描述

如果我要添加热通量105,为什么温度是负数?

  1. 另一种方法?
1个回答

因为热通量有一个方向,并且根据您的描述,您正在添加一个法线方向的热通量 - 超出域。因此,如果您从恒温飞机开始,然后他们从中吸取热量,那么您最终会得到负温度。