Transporte de energia

Resolva um problema de multi-física que associa a equação de Navier-Stokes a uma equação de calor:

Aqui é o campo de velocidade com valor vetorial, é a pressão e a matriz de identidade. e são a densidade e a viscosidade dinâmica, respectivamente. é a capacidade térmica do líquido e a temperatura.

Especifique parâmetros e uma região retangular com recortes.

Visualize a região.

Especifique um número e um número Rayleigh .

Defina uma equação de viscosidade de Navier-Stokes que seja acoplada a uma equação de calor usando uma aproximação de Boussinesq. Use os parâmetros do material especificados.

Configure condições de contorno anti-deslizantes para as velocidades em todas as paredes de contorno.

Defina um ponto de pressão de referência.

Especifique uma diferença de temperatura entre as paredes esquerda e direita.

Substitua os parâmetros nas condições de contorno.

Defina as condições iniciais para que o sistema esteja em repouso.

Monitore o progresso de integração no tempo e o tempo total necessário para resolver a equação diferencial parcial , usando um espaçamento de malha especificado e interpolando as velocidades e , a temperatura na segunda ordem e a pressão na primeira ordem.

Construa uma visualização dos contornos da região.

Visualize a distribuição da pressão.

Visualize a distribuição da temperatura.

Visualize o campo de velocidade.

Anime a mudança de temperatura e as linhas de fluxo de velocidade.

Para os curiosos, examine os diferentes campos de velocidade produzidos simplesmente trocando as posições de recorte.