II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
24
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
Для построения приближенной численной модели используем тот факт, что скорость охлаждения наряду с
другими факторами [3], определяется разностью температур тела и окружающей среды. В нашем случае, когда
разность температур среды и тела не очень велика, для описания процесса охлаждения можно ограничиться
простым дифференциальным уравнением:
(1)
Алгоритм решения этого уравнения, лежащий в основе компьютерной модели, получен методом конечных
разностей [4]:
(2)
Алгоритм был реализован в пакете Matlab [5], фрагмент реализации приведен на рисунке 2 (а).
Рис. 2. а) Фрагмент программы, реализующей численное решение уравнения (1);
б) Среднеквадратичной отклонение как функция коэффициента теплопро-водности.
Построенная модель использовалась для проведения численного эксперимента по определению методом
наименьших квадратов коэффициента теплопроводности r, введенного в уравнении (1). Величина рассчитанной
среднеквадратичной ошибки как функции коэффициента теплопроводности приведена Рисунке 2(б). Расчет
показывает, минимум этой кривой
=10.2488 соответствует оптимальному значению коэффициента r=7.9510
-4
сек
-1
.
На Рисунке 3 приведены экспериментальная данные процесса остывания лабораторного сосуда с водой объёмом
200 мл и теоретическая зависимость при оптимальном значении коэффициента теплопроводности.
)
)
(
(
)
(
env
T
t
T
r
dt
t
dT
;
)
(
)
(
2
)
(
;
0
0
1
1
T
t
T
T
T
t
r
T
T
t
T
T
t
n
t
env
n
n
n
n
n
n
|