Ideális gáz konvekciója 3 dimenziós cellában
2021. július 28. írta: Szkladányi András

Ideális gáz konvekciója 3 dimenziós cellában

konvekcio3d.jpg

Az áramlástan a fizika egyik kiemelt fontosságú, ugyanakkor matematikailag igen bonyolultan leírható területe, amelynek alapelemei bekerültek a középiskolai tananyagba. Környezetünkben számtalan jelenség kapcsolódik ehhez a tudományterülethez, többek között a konvekciós folyamatok. Ez a szimuláció a 2016-ban készített 2 dimenziós konvekció programom átültetése 3 dimenzióba, amely sokkal valósághűbb szemléltetést tesz lehetővé. 3 dimenzióban ugyanis jóval bonyolultabbá válnak az áramlási jelenségek a 2 dimenziós esetekhez képest.

A program egyatomos ideális gáz konvekcióját modellezi egy kocka alakú cellában, ahol a részecskék száma 50000 és 250000 között változtatható (de a cellában ábrázolt részecskék száma minden esetben csak 5000). A padló bizonyos része fűthető, ami aztán beindítja az áramlást. A gáz kezdeti hőmérséklete megegyezik az oldalfalak hőmérsékletével, a kezdeti hőmérsékleteloszlás egyenletes. A fal- és a fűtött padlórészek hőmérsékletén kívül változtatható a gravitáció erőssége is.

A szimuláció révén az áramlás kifejlődése időben nyomon követhető, továbbá a kialakuló áramlás vektortérrel, trajektóriákkal, "sodródó festékszemcsékkel" és nyomképpel szemléltethető. A szimuláció valamely pillanatnyi helyzetét leíró sebességeloszlás adatok fájlba menthetők és később beolvashatók. A program ezek felhasználásával képes animálni az adott áramlási képet. A funkciót hosszabb idő elteltével, egy lényegében már állandósult áramlási kép esetén érdemes alkalmazni.

 

A tömörített program a következő hivatkozásra kattintva tölthető le:

https://www.dropbox.com/s/jidlrud5okpuoqf/konvekcio_3D.zip?dl=0

A bejegyzés trackback címe:

https://szkladanyi.blog.hu/api/trackback/id/tr916640850

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása