熱傳導編程

1. 計算流體力學有限元方法及其編程詳解怎麼樣

有限元方法是計算流體力學的一個重要分支，在工程計算領域中的應用越來越廣泛。本書內容從最基本的有限元基礎知識講起，難度逐漸加深，每一章都是針對一個計算實例進行理論講解和公式推導的，在此基礎上，每個實例都配置有十分清晰的程序代碼。 畢超編著的《計算機流體力學有限元方法及其編程詳解》共分8章，第1章以有限元方法求解常微分方程為例，講解有限元方法求解微分方程的基礎知識；第2章以理想流體流動為例，介紹有限元方法求解Laplace方程的方法；第3章講述速度-壓力有限元法和罰函數有限元法求解牛頓流體Navier-Stocks(簡記為N-S)方程組的方法，為後續章節奠定基礎；第4章講述非牛頓流體問題的求解方法；第5章講解考慮慣性項時N-S方程組的求解方法；第6章講述與時間有關的流體流動問題的求解方法；第7章講述與時間有關的熱傳導問題的求解方法；第8章講述速度與溫度耦合問題的有限元求解方法。 《計算機流體力學有限元方法及其編程詳解》採用MATLAB語言編寫計算程序，以便於讀者閱讀。本書可作為本科生或研究生計算流體力學課程教材，也可作為相關課程的輔導教材。
編輯推薦
畢超編著的《計算機流體力學有限元方法及其編程詳解》採用新穎的理論講解和實例編程相結合的撰寫模式，講述了計算流體力學有限元方法的基本理論。書中內容難度由淺人深，將計算實例、理論推導、編程邏輯、程序編寫及結果分析有機結合，歸納簡化了使用有限元方法求解計算流體力學和傳熱學問題的復雜煩瑣過程，講述了理想流體、牛頓流體、非牛頓流體流動問題的有限元求解方法，特別是還包括了考慮慣性項影響、非定常流動以及流熱耦合等多種復雜非線性問題的求解方法。該書內容豐富、理論深入、邏輯清晰，有利於讀者更加清晰地了解計算流體力學有限元方法的基本理論，不僅可以作為計算流體力學領域本科生和研究生的課程教材，而且書中內容還可以為開發具有自主知識產權的大型工程計算軟體提供理論基礎。該書是近些年來我國計算流體力學領域為數不多的理論和實踐並重的專業性著作。

2. 關於SHT11的編程

SHT11是瑞士Sensirion公司生產的具有I2C匯流排介面的單片全校準數字式相對濕度和溫度感測器。該感測器採用獨特的CMOSens TM技術，具有數字式輸出、免調試、免標定、免外圍電路及全互換的特點。文中對感測器的性能特點、介面時序與命令進行了詳細的闡述，給出了SHT11與單片機的介面電路及相應程序。 關鍵詞：數字式；溫濕度感測器；I2C匯流排；單片機1 概述溫濕度的測量在倉儲管理、生產製造、氣象觀測、科學研究以及日常生活中被廣泛應用，傳統的模擬式濕度感測器一般都要設計信號調理電路並需要經過復雜的校準和標定過程，因此測量精度難以保證，且在線性度、重復性、互換性、一致性等方面往往不盡人意。SHT11是瑞士Sensirion公司推出的基於CMOSensTM技術的新型溫濕度感測器。該感測器將CMOS晶元技術與感測器技術結合起來，從而發揮出它們強大的優勢互補作用。
2 性能特點SHT11溫濕度感測器的主要特性如下：●將溫濕度感測器、信號放大調理、A／D轉換、I2C匯流排介面全部集成於一晶元（CMOSensTM技術）；●可給出全校準相對濕度及溫度值輸出；●帶有工業標準的I2C匯流排數字輸出介面；●具有露點值計算輸出功能；●具有卓越的長期穩定性；●濕度值輸出解析度為14位，溫度值輸出解析度為12位，並可編程為12位和8位；●小體積（7．65×5．08×23．5mm），可表面貼裝；●具有可靠的CRC數據傳輸校驗功能；●片內裝載的校準系數可保證100％互換性;●電源電壓范圍為2．4～5．5V;●電流消耗,測量時為550μA，平均為28μA，休眠時為3μA。

SHT11溫濕度感測器採用SMD(LCC)表面貼片封裝形式，管腳排列如圖1所示，其引腳說明如下：(1)GND：接地端；(2)DATA：雙向串列數據線；(3)SCK：串列時鍾輸入；(4)VDD電源端：0．4～5．5V電源端；（5～8）NC：空管腳。
3 工作原理SHT11的濕度檢測運用電容式結構，並採用具有不同保護的「微型結構」檢測電極系統與聚合物覆蓋層來組成感測器晶元的電容，除保持電容式濕敏器件的原有特性外，還可抵禦來自外界的影響。由於它將溫度感測器與濕度感測器結合在一起而構成了一個單一的個體，因而測量精度較高且可精確得出露點，同時不會產生由於溫度與濕度感測器之間隨溫度梯度變化引起的誤差。CMOSensTM技術不僅將溫濕度感測器結合在一起，而且還將信號放大器、模／數轉換器、校準數據存儲器、標准I2C匯流排等電路全部集成在一個晶元內。SHT11感測器的內部結構框圖如圖2所示。SHT11的每一個感測器都是在極為精確的濕度室中校準的。SHT11感測器的校準系數預先存在OTP內存中。經校準的相對濕度和溫度感測器與一個14位的A／D轉換器相連，可將轉換後的數字溫濕度值送給二線I2C匯流排器件，從而將數字信號轉換為符合I2C匯流排協議的串列數字信號。

由於將感測器與電路部分結合在一起，因此，該感測器具有比其它類型的濕度感測器優越得多的性能。首先是感測器信號強度的增加增強了感測器的抗干擾性能，保證了感測器的長期穩定性，而A／D轉換的同時完成，則降低了感測器對干擾雜訊的敏感程度。其次在感測器晶元內裝載的校準數據保證了每一隻濕度感測器都具有相同的功能，即具有100％的互換性。最後，感測器可直接通過I2C匯流排與任何類型的微處理器、微控制器系統連接，從而減少了介面電路的硬體成本，簡化了介面方式。3．1 輸出特性（1）濕度值輸出SHT11可通過I2C匯流排直接輸出數字量濕度值，其相對濕度數字輸出特性曲線如圖3所示。由圖3可看出，SHT11的輸出特性呈一定的非線性，為了補償濕度感測器的非線性，可按如下公式修正濕度值：RHlinear＝c1＋c2SORH＋c3SORH2式中，SORH為感測器相對濕度測量值，系數取值如下：12位：SORH：c1＝－4，c2＝0．0405，c3＝－2．8×10－68位：SORH：c1＝－4，c2＝0．648，c3＝－7．2×10－4（2）溫度值輸出由於SHT11溫度感測器的線性非常好，故可用下列公式將溫度數字輸出轉換成實際溫度值：T＝d1＋d2SOT當電源電壓為5V，且溫度感測器的解析度為14位時，d1＝－40�d2＝0．01，當溫度感測器的解析度為12位時，d1＝－40�d2＝0．04。（3）露點計算空氣的露點值可根據相對濕度和溫度值來得出，具體的計算公式如下：LogEW＝（0．66077＋7．5T／（237．3＋T）＋[log10（RH）－2]Dp＝[（0．66077－logEW）×237．3]／（logEW－8．16077）3．2 命令與介面時序SHT11感測器共有5條用戶命令，具體命令格式見表1所列。下面介紹一下具體的命令順序及命令時序。

i2c匯流排數字式溫濕度感測器sht11及其在單片機系統的應用 來自: 免費論文網
表1 SHT11感測器命令列表命 令編 碼說 明測量溫度00011溫度測量測量濕度00101濕度測量讀寄存器狀態00111「讀」狀態寄存器寫寄存器狀態00110「寫」狀態寄存器軟啟動11110重啟晶元，清除狀態記錄器的錯誤記錄11毫秒後進入下一個命令（1）傳輸開始初始化傳輸時，應首先發出「傳輸開始」命令，該命令可在SCK為高時使DATA由高電平變為低電平，並在下一個SCK為高時將DATA升高。接下來的命令順序包含三個地址位（目前只支持「000」）和5個命令位，當DATA腳的ack位處於低電位時，表示SHT11正確收到命令。（2）連接復位順序如果與SHT11感測器的通訊中斷，下列信號順序會使串口復位：即當DATA線處於高電平時，觸發SCK 9次以上（含9次），此後應接著發一個「傳輸開始」命令。
表2 SHT11狀態寄存器類型及說明位類型說 明缺 省 7 保留0 6讀工檢限（低電壓檢查）X 5 保留0 4 保留0 3 只用於試驗，不可以使用0 2讀/寫加熱0關1讀/寫不從OTP重下載0重下載0讀/寫'1'=8位相對濕度，12位溫度解析度。'0'=12位相對濕度，14位濕度解析度012位相對濕度，14位濕度（3）溫濕度測量時序當發出了溫（濕）度測量命令後，控制器就要等到測量完成。使用8／12／14位的解析度測量分別需要大約11／55／210ms的時間。為表明測量完成，SHT11會使數據線為低，此時控制器必須重新啟動SCK，然後傳送兩位元組的測量數據與1位元組CRC校驗和。控制器必須通過使DATA為低來確認每一個位元組，所有的量均從右算，MSB列於第一位。通訊在確認CRC數據位後停止。如果沒有用CRC－8校驗和，則控制器就會在測量數據LSB後保持ack為高來停止通訊，SHT11在測量和通訊完成後會自動返回睡眠模式。需要注意的是：為使SHT11的溫升低於0．1℃�此時的工作頻率不能大於標定值的15％（如：12位精確度時，每秒最多進行3次測量）。測量溫度和濕度命令所對應的時序如圖4所示。
論文I2C匯流排數字式溫濕度感測器SHT11及其在單片機系統的應用來自

圖4
3．3 寄存器配置SHT11感測器中的一些高級功能是通過狀態寄存器來實現的，寄存器各位的類型及說明見表2所列。下面對寄存器相關位的功能說明：（1）加熱使晶元中的加熱開關接通後，感測器溫度大約增加5℃，從而使功耗增加至8mA＠5V。加熱用途如下：●通過對啟動加熱器前後的溫、濕度進行比較，可以正確地區別感測器的功能；●在相對濕度較高的環境下，感測器可通過加熱來避免冷凝。（2）低電壓檢測SHT11工作時可以自行檢測VDD電壓是否低於2．45V，准確度為±0．1V。（3）下載校準系數為了節省能量並提高速度，OTP在每次測量前都要重新下載校準系數，從而使每一次測量節省8．2ms的時間。（4）測量解析度設定將測量解析度從14位（溫度）和12位（濕度）分別減到12位和8位可應用於高速或低功耗場合。

4 應用說明4．1 運行條件測量量程以外的溫度會使濕度信號暫時地偏移＋3％。然後感測器會慢慢返回到校準條件。若將晶元在濕度小於5％環境下加熱24小時到90℃，晶元就會迅速恢復高相對濕度、高溫度環境的影響，但是，延長強度條件會加速晶元的老化。4．2 安裝注意事項由於大氣的相對濕度與溫度的關系比較密切，因此，測量大氣溫度時的要點是將感測器與大氣保持同一溫度，如果感測器線路板上有發熱元件，SHT11應與熱源保持良好的通風，為減少SHT11和PCB之間的熱傳導，應使銅導線最細並在其中加上窄縫，同時應避免使感測器在強光或UV下曝曬。感測器在布線時，SCK和DATA信號平行且相互接近，或信號線長於10cm時，均會產生干擾信息，此時應在兩組信號之間放置VDD或GND。
5 具體應用圖5是AT89C2051單片機與SHT11的介面電路。由於AT89C2051不具備I2C匯流排介面，故使用單片機通用I／O口線來虛擬I2C匯流排，並利用P1．0來虛擬數據線DATA，利用P1．1口線來虛擬時鍾線，並在DATA端接入一隻4．7kΩ的上拉電阻，同時，在VDD及GND端接入一隻0．1μF的去耦電容。下面給出與上述硬體電路配套的C51應用程序。＃define DATA P1＿1＃define SCK P1＿0＃define ACK 1＃define noACK 0＃define MEASURE_TEMP 0x03 ／／測量溫度命令＃define MEASURE_HUMI 0x05 ／／測量濕度命令／／讀溫濕度數據char s－measure(unsigned char ＊p- value, un-signed char ＊p_checksum, unsigned char mode){unsigned char error＝0;unsigned int i;s_transstart(); ／／傳輸開始switch(mode){caseTEMP:error＋＝s_write_byte(measure_temp);break;caseHUMI:error＋＝s_write_byte(measure_humi);break;default:break;}for(i＝0;i＜65535;i＋＋) if(DATA＝＝0) break;if (DATA) reeor＋＝1;＊(p_value)＝s_read_byte(ACK);＊(p_value＋1)＝s_read_byte(ACK);＊p_checksum＝s_read_byte(noACK);return error;}／／溫濕度值標度變換及溫度補償void calc_sth15(float ＊p_humidity,float ＊p_tempera-ture){const float c1＝－4．0;const float c2＝0．0405;const float c3＝－0．0000028;const float t1＝－0．01;const float t2＝0．00008;float rh＝×p_humidity;float t＝×p_temperature;float rh_lin;float th_ture;float t_c;t_c＝t×0．01－40;rh_lin＝c3×rh×rh＋c2×rh＋c1;trh_ture＝(t_c－25)×(t1＋t2×rh)＋rh_lin;×p_temperature＝t－c;×p_humidity＝rh_ture;}／／從相對溫度和濕度計算露點char calc_dewpoint(float h,float t){float logex,dew_point;logex＝0．66077＋7．5×t／(237．3＋t)＋[log10(h)－2];dew_point＝(logex－0．66077)×237．3／(0．66077＋7．5－logex);return dew_point;}限於篇幅，上述程序中未給出傳輸開始、寫位元組數據、讀位元組數據函數。

3. MATLAB的熱傳導方程的編程不知道錯那了，請大神幫忙看看，萬分感謝

雖然你這個問題的具體演算法不是很清楚，但是程序的錯誤是非常明顯的。
第一，u(0,：)=0，這個是不對的。Matlab的數組下標都是從1起始的。如果是取u的第一個元素，需要用u(1,:)
第二，u(72:100,1)=(-10*x)./3+10./3，這個語句有問題。注意x是一個100維的行向量，而u只有72:100，所以，需要給將x修改為x(72:100)。

第三，在循環中u(1:99,j+1)這個引用會出現超出下標的問題。因為j=100時，j+1=101，而u矩陣之前定義是100*100，所以會報錯。
第四，在循環中的那個表達式： u(0:98,j)還是第一類錯誤。

簡單改了一下，請嘗試運行。只能保證不報錯，但是是不是你要的結果就不知道了。因為確實不了解你所用的演算法。
clear all %清除
x=0:0.01:1; %x從0到1取值
t=0:0.01:100; %t從0到100取值
a2=1; % 給a2賦值
r=0.1; %r的表達式
u=zeros(101,101); %產生零矩陣u
u(1:30,1)=0; %對u中的數替換
u(31:71,1)=1; %對u中的數替換
u(72:100,1)=(-10*x(72:100))./3+10./3; %對u中的數替換

for j=1:100 %j從1到100循環
u(3:100, j+1)=-(1-2*r)*u(2:99,j)+r*( u(1:98,j)+ u(3:100,j));
plot(u(:,j)); %繪圖函數調用
axis([0 101 0 101]); %設置坐標軸
pause(0.01) %便於觀察設置效果
end
surf(u) %繪制三維表面圖

4. 台鑽、攻絲機用於什麼零件的加工

1、卷料校平參數應參考材料牌號、料厚與曲率半徑。台鑽和攻絲機不是用於校平卷料的工具。
2、加工范圍見第3條，工序簡單的加工設備不用編程，一般電器元件就能實現規定的動作。
3、台鑽用於工件上鑽孔、鉸孔、攻絲、無削滾擠、孔壁研磨；攻絲機主要用於加工內螺紋。加工參數不大於機床的主參數。
4、內容不全，塗膠機的型號及門板的材料規格不清楚。
5、 產品名稱：自動旋轉多色網板印花機
產品規格：WPKY
產品類別：紡織品印花機系列
WPKY系列自動旋轉多色網版印花機具備自動平穩旋轉，自動准確定位，自動勻速印刷等功能。
產品名稱：滾筒式全自動絲網印刷機
產品規格：WPF-UV700
產品類別：絲網版印刷機系列
全自動滾筒式網版印刷機是高速、高精度的全自動平型網版印刷機。構造合理，高速印刷平穩，套印准確，配備單張喂張、川流式喂紙自動印刷。
產品名稱：全自動柔性版印刷機
產品規格：DOF-320E
產品類別：柔性版印刷機系列
產品特點：
1）、採用陶瓷網紋輥傳量。
2）、放料、收料均由磁粉制動器、離合器控制
3）、各印刷單元採用360度 周向對版調節。
CFS-300F/R平面兩用絲印機
CFS-400F/R平面圓面兩用絲印機
CFS-650F/R圓面絲印機
6、在減速機作用下將電機動力按照規定的傳送速度，實現物流自動化。使用說明以及注意事項按其設備操作規定執行（輸送線設計製造使用說明書已經提出）。
7、系統組成：空氣壓縮機、止回閥、儲氣罐、輸送管道、氣閥、三聯件、用氣元件（氣缸、氣動馬達、氣槍嘴等）。空氣乾燥機沒必要用，三聯件中分水濾氣器可以過濾空氣中的水份，也就是你說的過濾器。
8、污水處理設施有沉澱池、過濾帶、反沖池、檢驗設施、中和、污質處理、排放。
9、工廠中手動叉車也是用液壓提起貨物進行短距離物流，承重不大於半噸。液壓叉車有手動和機動，手動已經介紹，機動用於遠距離物流、如堆垛、裝卸車等。
熱傳導
1正確提法應該是熱傳遞有幾種方式，本來傳導就是熱傳遞方式之一；熱傳遞的方式有：對流、輻射、傳導三種方式。
2機箱散熱設計或者設備的散熱或保溫，散熱可用循環水冷卻，由於水的比熱容最大，同時還可以用增大散熱面積的方式，如散熱片增加傳導速度。保溫則使用導熱性能低的石棉製品隔離空氣，減少對流和傳導速度。

5. 我想要個求二維熱傳導方程的matlab實現，就是求鐵板的散熱過程，鐵板重心是熱源，得到邊緣位置的溫度。

你的這個問題 如果真要解決的話，需要編程的。我做過二維熱傳導方程的matlab實現。在這寫太復雜，懸賞又低，還是算了吧。。。

6. 用matlab編程：pde工具箱在熱傳導，靜電學等方面的應用

template<class Type>
Type Stack<Type>::popDataOutOfStack()
{
Type value=0;
if(isEmputy())
{
cout<<"棧中數據已經清空!"<<endl;
return value;
}
count--;
value=*(data+count);
return value;
}

7. 求大神給一個簡單的二維熱傳導方程及Matlab編程程序 謝謝

常物性、無內熱源、穩態可以適用拉剖拉絲（Laplace）方程。具體可見《傳熱學》一書，包括二維和三維熱傳導方程及解法。matlab程序可自己根據具體問題編寫

8. 熱傳導率與比熱容算物體升溫時間

這道題還缺少一些必要的條件，所以，不可能計算出來。

首先，本題還缺少必要參數2個：表面傳熱（換熱）系數、PP塑料膜的密度。表面傳熱（換熱）系數是環境（烘箱里的傳熱媒介物，如高溫空氣、高溫爐壁等）與PP塑料膜表面之間發生熱量交換的重要參數，沒有它就無從進行冷熱物體間熱量傳遞（但真空中黑體輻射除外）計算。第二個參數——PP塑料膜的密度，在不穩定傳熱中不可缺少，因為密度與比熱容的乘積反映了該物體吸熱（蓄熱）能力的大小。比如說，體積、形狀一樣，但密度不同（其他物性參數相同）的兩個物體，在相同的情況下進行熱交換，則密度小的物體對溫度的反應要比密度大的物體要快（如是加熱，就升溫快，否則降溫快）。

第二，從理論上來說，烘箱是100℃，圓柱中心（表面也一樣）不可能達到100℃，總是有溫差的。

第三，如果本題給的條件充足，即再補上換熱系數與密度，計算方法也因具體條件（具體參數的數值大小）而異。也就是說，根據物體的幾何尺寸、密度、比熱、導熱系數和傳熱系數的相互關系，決定著傳熱計算方法。計算方法有如下幾種：

1、集中（總）參數法。此法要求Bi准數（由傳熱系數、導熱系數、物體尺寸決定）非常小。這是可直接理論計算的一種方法。

2、如果本問題可作一維求解，則有理論分析解，有具體的公式（是用傅里葉級數表達的），但需要先求解某超越方程的特徵值，故有一定的難度。因此，常將此法採用作圖（諾謨圖）求解。

3、如果本問題是二維問題，一般要數值計算求解了，需要編程序。

4、利用專業軟體進行計算。如CFX、Fluent等。

上述方法1、2、3，均可在《傳熱學》中找到，而方法4需要專用軟體和專人計算。

很遺憾，沒能解決你的問題，但希望對你有所幫助。

———————（補充）———————

見樓主這么心急，我就用方法2的圖解法計算下。作為估計演算法，或許有較大的誤差，但希望對樓主有所幫助。因有些希臘字母打不出來，故先對計算所需圖進行說明，今後或許樓主能用上。首先，假定中心溫度要求達到95度，那麼縱坐標的意義是：

（加熱完成時圓柱的中心溫度—加熱前圓柱初始溫度）/（烘箱溫度—圓柱初始溫度）=

(95-20)/(100-20)=0.0625

第二、橫坐標：a*加熱所需時間/R^2=a*t/R^2

這里a=導熱系數/(密度*比容)=0.2/(900*1900)=0.117*10^-6m^2/s

第三、圖中線的計算r/R=0/0.3=0(註：r=0即表示中心，R=0.3)

下面是計算：

按照縱坐標和圖中線的值，得到橫坐標值約為：0.6

即0.6=(0.117*10^-6*t)/0.3^3

求得t=461538s=128h=5.3D

加熱時間5天多，主要是烘箱的溫度過低，如能將烘箱的溫度提高到200度，則要1.6天，但太高溫度會影響加熱質量。所以，烘烤物件時，不宜加熱大件的實心件，否則為保證加熱質量，就必須要犧牲時間了。除了烘烤溫度和物件尺寸影響加熱時間外，爐內物件的擺放也很重要。

再精確的計算就需要樓主給出很詳細的情況了。如需要用軟體計算，我可以找我朋友，但現在不行，我和朋友都已經回家了，要過年後才能見面。

9. 大神幫幫忙吧 怎麼用matlab求解二維熱傳導方程啊 能求出第一個方程也好 我都快崩潰了

用matlab的PDE工具箱。如果你需要的話，我可以給你發一份PDE工具箱的使用介紹，裡面有處理二維熱傳導問題的例題，需要的話請追問並留郵箱地址。
今天剛回答了一個類似的問題。。。哎。
我已經將文件傳到了新浪愛問，地址：
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/35692618.html

10. matlab一維熱傳導問題編程有問題 程序無法運行

題主的代碼所存在著下列幾個問題：

1、缺 for i=1:201 循環的結尾end

2、繪圖數據變數不一致，plot(x,T,'g',X,Q,'r',X,W,'b',X,E,'K'); ，應該都是x

3、坐標區間 axis([2,2,0,1.5]) ; 錯誤，應該為axis([-2,2,0,1.5]) ;

修改後運行，可以得到如下結果