热传导编程

1. 计算流体力学有限元方法及其编程详解怎么样

有限元方法是计算流体力学的一个重要分支，在工程计算领域中的应用越来越广泛。本书内容从最基本的有限元基础知识讲起，难度逐渐加深，每一章都是针对一个计算实例进行理论讲解和公式推导的，在此基础上，每个实例都配置有十分清晰的程序代码。 毕超编着的《计算机流体力学有限元方法及其编程详解》共分8章，第1章以有限元方法求解常微分方程为例，讲解有限元方法求解微分方程的基础知识；第2章以理想流体流动为例，介绍有限元方法求解Laplace方程的方法；第3章讲述速度-压力有限元法和罚函数有限元法求解牛顿流体Navier-Stocks(简记为N-S)方程组的方法，为后续章节奠定基础；第4章讲述非牛顿流体问题的求解方法；第5章讲解考虑惯性项时N-S方程组的求解方法；第6章讲述与时间有关的流体流动问题的求解方法；第7章讲述与时间有关的热传导问题的求解方法；第8章讲述速度与温度耦合问题的有限元求解方法。 《计算机流体力学有限元方法及其编程详解》采用MATLAB语言编写计算程序，以便于读者阅读。本书可作为本科生或研究生计算流体力学课程教材，也可作为相关课程的辅导教材。
编辑推荐
毕超编着的《计算机流体力学有限元方法及其编程详解》采用新颖的理论讲解和实例编程相结合的撰写模式，讲述了计算流体力学有限元方法的基本理论。书中内容难度由浅人深，将计算实例、理论推导、编程逻辑、程序编写及结果分析有机结合，归纳简化了使用有限元方法求解计算流体力学和传热学问题的复杂烦琐过程，讲述了理想流体、牛顿流体、非牛顿流体流动问题的有限元求解方法，特别是还包括了考虑惯性项影响、非定常流动以及流热耦合等多种复杂非线性问题的求解方法。该书内容丰富、理论深入、逻辑清晰，有利于读者更加清晰地了解计算流体力学有限元方法的基本理论，不仅可以作为计算流体力学领域本科生和研究生的课程教材，而且书中内容还可以为开发具有自主知识产权的大型工程计算软件提供理论基础。该书是近些年来我国计算流体力学领域为数不多的理论和实践并重的专业性着作。

2. 关于SHT11的编程

SHT11是瑞士Sensirion公司生产的具有I2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器。该传感器采用独特的CMOSens TM技术，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。文中对传感器的性能特点、接口时序与命令进行了详细的阐述，给出了SHT11与单片机的接口电路及相应程序。 关键词：数字式；温湿度传感器；I2C总线；单片机1 概述温湿度的测量在仓储管理、生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中被广泛应用，传统的模拟式湿度传感器一般都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性、一致性等方面往往不尽人意。SHT11是瑞士Sensirion公司推出的基于CMOSensTM技术的新型温湿度传感器。该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来，从而发挥出它们强大的优势互补作用。
2 性能特点SHT11温湿度传感器的主要特性如下：●将温湿度传感器、信号放大调理、A／D转换、I2C总线接口全部集成于一芯片（CMOSensTM技术）；●可给出全校准相对湿度及温度值输出；●带有工业标准的I2C总线数字输出接口；●具有露点值计算输出功能；●具有卓越的长期稳定性；●湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，并可编程为12位和8位；●小体积（7．65×5．08×23．5mm），可表面贴装；●具有可靠的CRC数据传输校验功能；●片内装载的校准系数可保证100％互换性;●电源电压范围为2．4～5．5V;●电流消耗,测量时为550μA，平均为28μA，休眠时为3μA。

SHT11温湿度传感器采用SMD(LCC)表面贴片封装形式，管脚排列如图1所示，其引脚说明如下：(1)GND：接地端；(2)DATA：双向串行数据线；(3)SCK：串行时钟输入；(4)VDD电源端：0．4～5．5V电源端；（5～8）NC：空管脚。
3 工作原理SHT11的湿度检测运用电容式结构，并采用具有不同保护的“微型结构”检测电极系统与聚合物覆盖层来组成传感器芯片的电容，除保持电容式湿敏器件的原有特性外，还可抵御来自外界的影响。由于它将温度传感器与湿度传感器结合在一起而构成了一个单一的个体，因而测量精度较高且可精确得出露点，同时不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化引起的误差。CMOSensTM技术不仅将温湿度传感器结合在一起，而且还将信号放大器、模／数转换器、校准数据存储器、标准I2C总线等电路全部集成在一个芯片内。SHT11传感器的内部结构框图如图2所示。SHT11的每一个传感器都是在极为精确的湿度室中校准的。SHT11传感器的校准系数预先存在OTP内存中。经校准的相对湿度和温度传感器与一个14位的A／D转换器相连，可将转换后的数字温湿度值送给二线I2C总线器件，从而将数字信号转换为符合I2C总线协议的串行数字信号。

由于将传感器与电路部分结合在一起，因此，该传感器具有比其它类型的湿度传感器优越得多的性能。首先是传感器信号强度的增加增强了传感器的抗干扰性能，保证了传感器的长期稳定性，而A／D转换的同时完成，则降低了传感器对干扰噪声的敏感程度。其次在传感器芯片内装载的校准数据保证了每一只湿度传感器都具有相同的功能，即具有100％的互换性。最后，传感器可直接通过I2C总线与任何类型的微处理器、微控制器系统连接，从而减少了接口电路的硬件成本，简化了接口方式。3．1 输出特性（1）湿度值输出SHT11可通过I2C总线直接输出数字量湿度值，其相对湿度数字输出特性曲线如图3所示。由图3可看出，SHT11的输出特性呈一定的非线性，为了补偿湿度传感器的非线性，可按如下公式修正湿度值：RHlinear＝c1＋c2SORH＋c3SORH2式中，SORH为传感器相对湿度测量值，系数取值如下：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）温度值输出由于SHT11温度传感器的线性非常好，故可用下列公式将温度数字输出转换成实际温度值：T＝d1＋d2SOT当电源电压为5V，且温度传感器的分辨率为14位时，d1＝－40�d2＝0．01，当温度传感器的分辨率为12位时，d1＝－40�d2＝0．04。（3）露点计算空气的露点值可根据相对湿度和温度值来得出，具体的计算公式如下：LogEW＝（0．66077＋7．5T／（237．3＋T）＋[log10（RH）－2]Dp＝[（0．66077－logEW）×237．3]／（logEW－8．16077）3．2 命令与接口时序SHT11传感器共有5条用户命令，具体命令格式见表1所列。下面介绍一下具体的命令顺序及命令时序。

i2c总线数字式温湿度传感器sht11及其在单片机系统的应用 来自: 免费论文网
表1 SHT11传感器命令列表命 令编 码说 明测量温度00011温度测量测量湿度00101湿度测量读寄存器状态00111“读”状态寄存器写寄存器状态00110“写”状态寄存器软启动11110重启芯片，清除状态记录器的错误记录11毫秒后进入下一个命令（1）传输开始初始化传输时，应首先发出“传输开始”命令，该命令可在SCK为高时使DATA由高电平变为低电平，并在下一个SCK为高时将DATA升高。接下来的命令顺序包含三个地址位（目前只支持“000”）和5个命令位，当DATA脚的ack位处于低电位时，表示SHT11正确收到命令。（2）连接复位顺序如果与SHT11传感器的通讯中断，下列信号顺序会使串口复位：即当DATA线处于高电平时，触发SCK 9次以上（含9次），此后应接着发一个“传输开始”命令。
表2 SHT11状态寄存器类型及说明位类型说 明缺 省 7 保留0 6读工检限（低电压检查）X 5 保留0 4 保留0 3 只用于试验，不可以使用0 2读/写加热0关1读/写不从OTP重下载0重下载0读/写'1'=8位相对湿度，12位温度分辨率。'0'=12位相对湿度，14位湿度分辨率012位相对湿度，14位湿度（3）温湿度测量时序当发出了温（湿）度测量命令后，控制器就要等到测量完成。使用8／12／14位的分辨率测量分别需要大约11／55／210ms的时间。为表明测量完成，SHT11会使数据线为低，此时控制器必须重新启动SCK，然后传送两字节的测量数据与1字节CRC校验和。控制器必须通过使DATA为低来确认每一个字节，所有的量均从右算，MSB列于第一位。通讯在确认CRC数据位后停止。如果没有用CRC－8校验和，则控制器就会在测量数据LSB后保持ack为高来停止通讯，SHT11在测量和通讯完成后会自动返回睡眠模式。需要注意的是：为使SHT11的温升低于0．1℃�此时的工作频率不能大于标定值的15％（如：12位精确度时，每秒最多进行3次测量）。测量温度和湿度命令所对应的时序如图4所示。
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图4
3．3 寄存器配置SHT11传感器中的一些高级功能是通过状态寄存器来实现的，寄存器各位的类型及说明见表2所列。下面对寄存器相关位的功能说明：（1）加热使芯片中的加热开关接通后，传感器温度大约增加5℃，从而使功耗增加至8mA＠5V。加热用途如下：●通过对启动加热器前后的温、湿度进行比较，可以正确地区别传感器的功能；●在相对湿度较高的环境下，传感器可通过加热来避免冷凝。（2）低电压检测SHT11工作时可以自行检测VDD电压是否低于2．45V，准确度为±0．1V。（3）下载校准系数为了节省能量并提高速度，OTP在每次测量前都要重新下载校准系数，从而使每一次测量节省8．2ms的时间。（4）测量分辨率设定将测量分辨率从14位（温度）和12位（湿度）分别减到12位和8位可应用于高速或低功耗场合。

4 应用说明4．1 运行条件测量量程以外的温度会使湿度信号暂时地偏移＋3％。然后传感器会慢慢返回到校准条件。若将芯片在湿度小于5％环境下加热24小时到90℃，芯片就会迅速恢复高相对湿度、高温度环境的影响，但是，延长强度条件会加速芯片的老化。4．2 安装注意事项由于大气的相对湿度与温度的关系比较密切，因此，测量大气温度时的要点是将传感器与大气保持同一温度，如果传感器线路板上有发热元件，SHT11应与热源保持良好的通风，为减少SHT11和PCB之间的热传导，应使铜导线最细并在其中加上窄缝，同时应避免使传感器在强光或UV下曝晒。传感器在布线时，SCK和DATA信号平行且相互接近，或信号线长于10cm时，均会产生干扰信息，此时应在两组信号之间放置VDD或GND。
5 具体应用图5是AT89C2051单片机与SHT11的接口电路。由于AT89C2051不具备I2C总线接口，故使用单片机通用I／O口线来虚拟I2C总线，并利用P1．0来虚拟数据线DATA，利用P1．1口线来虚拟时钟线，并在DATA端接入一只4．7kΩ的上拉电阻，同时，在VDD及GND端接入一只0．1μF的去耦电容。下面给出与上述硬件电路配套的C51应用程序。＃define DATA P1＿1＃define SCK P1＿0＃define ACK 1＃define noACK 0＃define MEASURE_TEMP 0x03 ／／测量温度命令＃define MEASURE_HUMI 0x05 ／／测量湿度命令／／读温湿度数据char s－measure(unsigned char ＊p- value, un-signed char ＊p_checksum, unsigned char mode){unsigned char error＝0;unsigned int i;s_transstart(); ／／传输开始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;}／／温湿度值标度变换及温度补偿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;}／／从相对温度和湿度计算露点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;}限于篇幅，上述程序中未给出传输开始、写字节数据、读字节数据函数。

3. MATLAB的热传导方程的编程不知道错那了，请大神帮忙看看，万分感谢

虽然你这个问题的具体算法不是很清楚，但是程序的错误是非常明显的。
第一，u(0,：)=0，这个是不对的。Matlab的数组下标都是从1起始的。如果是取u的第一个元素，需要用u(1,:)
第二，u(72:100,1)=(-10*x)./3+10./3，这个语句有问题。注意x是一个100维的行向量，而u只有72:100，所以，需要给将x修改为x(72:100)。

第三，在循环中u(1:99,j+1)这个引用会出现超出下标的问题。因为j=100时，j+1=101，而u矩阵之前定义是100*100，所以会报错。
第四，在循环中的那个表达式： u(0:98,j)还是第一类错误。

简单改了一下，请尝试运行。只能保证不报错，但是是不是你要的结果就不知道了。因为确实不了解你所用的算法。
clear all %清除
x=0:0.01:1; %x从0到1取值
t=0:0.01:100; %t从0到100取值
a2=1; % 给a2赋值
r=0.1; %r的表达式
u=zeros(101,101); %产生零矩阵u
u(1:30,1)=0; %对u中的数替换
u(31:71,1)=1; %对u中的数替换
u(72:100,1)=(-10*x(72:100))./3+10./3; %对u中的数替换

for j=1:100 %j从1到100循环
u(3:100, j+1)=-(1-2*r)*u(2:99,j)+r*( u(1:98,j)+ u(3:100,j));
plot(u(:,j)); %绘图函数调用
axis([0 101 0 101]); %设置坐标轴
pause(0.01) %便于观察设置效果
end
surf(u) %绘制三维表面图

4. 台钻、攻丝机用于什么零件的加工

1、卷料校平参数应参考材料牌号、料厚与曲率半径。台钻和攻丝机不是用于校平卷料的工具。
2、加工范围见第3条，工序简单的加工设备不用编程，一般电器元件就能实现规定的动作。
3、台钻用于工件上钻孔、铰孔、攻丝、无削滚挤、孔壁研磨；攻丝机主要用于加工内螺纹。加工参数不大于机床的主参数。
4、内容不全，涂胶机的型号及门板的材料规格不清楚。
5、 产品名称：自动旋转多色网板印花机
产品规格：WPKY
产品类别：纺织品印花机系列
WPKY系列自动旋转多色网版印花机具备自动平稳旋转，自动准确定位，自动匀速印刷等功能。
产品名称：滚筒式全自动丝网印刷机
产品规格：WPF-UV700
产品类别：丝网版印刷机系列
全自动滚筒式网版印刷机是高速、高精度的全自动平型网版印刷机。构造合理，高速印刷平稳，套印准确，配备单张喂张、川流式喂纸自动印刷。
产品名称：全自动柔性版印刷机
产品规格：DOF-320E
产品类别：柔性版印刷机系列
产品特点：
1）、采用陶瓷网纹辊传量。
2）、放料、收料均由磁粉制动器、离合器控制
3）、各印刷单元采用360度 周向对版调节。
CFS-300F/R平面两用丝印机
CFS-400F/R平面圆面两用丝印机
CFS-650F/R圆面丝印机
6、在减速机作用下将电机动力按照规定的传送速度，实现物流自动化。使用说明以及注意事项按其设备操作规定执行（输送线设计制造使用说明书已经提出）。
7、系统组成：空气压缩机、止回阀、储气罐、输送管道、气阀、三联件、用气元件（气缸、气动马达、气枪嘴等）。空气干燥机没必要用，三联件中分水滤气器可以过滤空气中的水份，也就是你说的过滤器。
8、污水处理设施有沉淀池、过滤带、反冲池、检验设施、中和、污质处理、排放。
9、工厂中手动叉车也是用液压提起货物进行短距离物流，承重不大于半吨。液压叉车有手动和机动，手动已经介绍，机动用于远距离物流、如堆垛、装卸车等。
热传导
1正确提法应该是热传递有几种方式，本来传导就是热传递方式之一；热传递的方式有：对流、辐射、传导三种方式。
2机箱散热设计或者设备的散热或保温，散热可用循环水冷却，由于水的比热容最大，同时还可以用增大散热面积的方式，如散热片增加传导速度。保温则使用导热性能低的石棉制品隔离空气，减少对流和传导速度。

5. 我想要个求二维热传导方程的matlab实现，就是求铁板的散热过程，铁板重心是热源，得到边缘位置的温度。

你的这个问题 如果真要解决的话，需要编程的。我做过二维热传导方程的matlab实现。在这写太复杂，悬赏又低，还是算了吧。。。

6. 用matlab编程：pde工具箱在热传导，静电学等方面的应用

template<class Type>
Type Stack<Type>::popDataOutOfStack()
{
Type value=0;
if(isEmputy())
{
cout<<"栈中数据已经清空!"<<endl;
return value;
}
count--;
value=*(data+count);
return value;
}

7. 求大神给一个简单的二维热传导方程及Matlab编程程序 谢谢

常物性、无内热源、稳态可以适用拉剖拉丝（Laplace）方程。具体可见《传热学》一书，包括二维和三维热传导方程及解法。matlab程序可自己根据具体问题编写

8. 热传导率与比热容算物体升温时间

这道题还缺少一些必要的条件，所以，不可能计算出来。

首先，本题还缺少必要参数2个：表面传热（换热）系数、PP塑料膜的密度。表面传热（换热）系数是环境（烘箱里的传热媒介物，如高温空气、高温炉壁等）与PP塑料膜表面之间发生热量交换的重要参数，没有它就无从进行冷热物体间热量传递（但真空中黑体辐射除外）计算。第二个参数——PP塑料膜的密度，在不稳定传热中不可缺少，因为密度与比热容的乘积反映了该物体吸热（蓄热）能力的大小。比如说，体积、形状一样，但密度不同（其他物性参数相同）的两个物体，在相同的情况下进行热交换，则密度小的物体对温度的反应要比密度大的物体要快（如是加热，就升温快，否则降温快）。

第二，从理论上来说，烘箱是100℃，圆柱中心（表面也一样）不可能达到100℃，总是有温差的。

第三，如果本题给的条件充足，即再补上换热系数与密度，计算方法也因具体条件（具体参数的数值大小）而异。也就是说，根据物体的几何尺寸、密度、比热、导热系数和传热系数的相互关系，决定着传热计算方法。计算方法有如下几种：

1、集中（总）参数法。此法要求Bi准数（由传热系数、导热系数、物体尺寸决定）非常小。这是可直接理论计算的一种方法。

2、如果本问题可作一维求解，则有理论分析解，有具体的公式（是用傅里叶级数表达的），但需要先求解某超越方程的特征值，故有一定的难度。因此，常将此法采用作图（诺谟图）求解。

3、如果本问题是二维问题，一般要数值计算求解了，需要编程序。

4、利用专业软件进行计算。如CFX、Fluent等。

上述方法1、2、3，均可在《传热学》中找到，而方法4需要专用软件和专人计算。

很遗憾，没能解决你的问题，但希望对你有所帮助。

———————（补充）———————

见楼主这么心急，我就用方法2的图解法计算下。作为估计算法，或许有较大的误差，但希望对楼主有所帮助。因有些希腊字母打不出来，故先对计算所需图进行说明，今后或许楼主能用上。首先，假定中心温度要求达到95度，那么纵坐标的意义是：

（加热完成时圆柱的中心温度—加热前圆柱初始温度）/（烘箱温度—圆柱初始温度）=

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

第二、横坐标：a*加热所需时间/R^2=a*t/R^2

这里a=导热系数/(密度*比容)=0.2/(900*1900)=0.117*10^-6m^2/s

第三、图中线的计算r/R=0/0.3=0(注：r=0即表示中心，R=0.3)

下面是计算：

按照纵坐标和图中线的值，得到横坐标值约为：0.6

即0.6=(0.117*10^-6*t)/0.3^3

求得t=461538s=128h=5.3D

加热时间5天多，主要是烘箱的温度过低，如能将烘箱的温度提高到200度，则要1.6天，但太高温度会影响加热质量。所以，烘烤物件时，不宜加热大件的实心件，否则为保证加热质量，就必须要牺牲时间了。除了烘烤温度和物件尺寸影响加热时间外，炉内物件的摆放也很重要。

再精确的计算就需要楼主给出很详细的情况了。如需要用软件计算，我可以找我朋友，但现在不行，我和朋友都已经回家了，要过年后才能见面。

9. 大神帮帮忙吧 怎么用matlab求解二维热传导方程啊 能求出第一个方程也好 我都快崩溃了

用matlab的PDE工具箱。如果你需要的话，我可以给你发一份PDE工具箱的使用介绍，里面有处理二维热传导问题的例题，需要的话请追问并留邮箱地址。
今天刚回答了一个类似的问题。。。哎。
我已经将文件传到了新浪爱问，地址：
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/35692618.html

10. matlab一维热传导问题编程有问题 程序无法运行

题主的代码所存在着下列几个问题：

1、缺 for i=1:201 循环的结尾end

2、绘图数据变量不一致，plot(x,T,'g',X,Q,'r',X,W,'b',X,E,'K'); ，应该都是x

3、坐标区间 axis([2,2,0,1.5]) ; 错误，应该为axis([-2,2,0,1.5]) ;

修改后运行，可以得到如下结果