Программа расчета процесса
Обозначения переменных в тексте программы
Для поступающих жидкостей: T0cold и T0hot – температуры, Vcold, Vhot – расходы, Chot, Ccold – теплоемкости; Ft – поверхность теплообмена; Kt – константа теплопередачи; LocInt – локальная интенсивность.
Для построения графика необходимо выбрать исходную величину-аргумент (будет отображаться по горизонтальной оси), диапазон и шаг ее изменения, а также величину-функцию, зависящую от аргумента (вертикальная ось). Построенный график покажет, как будет изменяться зависимая величина при изменении аргумента (при этом значения всех остальных исходных величин, которые были введены в окна ввода исходных величин будут оставаться неизменными) – рис. 3.5 и 3.6.
Рис. 3.5. Ввод исходных данных и получение расчетных результатов
Рис.
3.6.
Построение графика: зависимость
температуры потока №1 на выходе из
теплообменника от расхода
Текст программы с комментариями
function[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot]=VvodIshodnDannih(hObject, eventdata, handles)
T0cold=str2double(get(handles.edit1,'String'));
Vcold=str2double(get(handles.edit3,'String'));
Ccold=str2double(get(handles.edit4,'String'));
Ft=str2double(get(handles.edit5,'String'));
Kt=str2double(get(handles.edit6,'String'));
T0hot=str2double(get(handles.edit7,'String'));
Vhot=str2double(get(handles.edit9,'String'));
Chot=str2double(get(handles.edit10,'String'));
end
function[]=VivodArgumentovNaEkran(VectorArg,hObject, eventdata, handles)
T0cold=VectorArg(1); T0hot=VectorArg(6); Vcold=VectorArg(2); Ccold=VectorArg(3);
Ft=VectorArg(4); Kt=VectorArg(5); Vhot=VectorArg(7); Chot=VectorArg(8);
%vivod argumentov na ekran
S=sprintf('%g',T0cold);
set(handles.edit1,'String',S);
S=sprintf('%g',T0hot);
set(handles.edit7,'String',S);
S=sprintf('%g',Vcold);
set(handles.edit3,'String',S);
S=sprintf('%g',Ccold);
set(handles.edit4,'String',S);
S=sprintf('%g',Ft);
set(handles.edit5,'String',S);
S=sprintf('%g',Kt);
set(handles.edit6,'String',S);
S=sprintf('%g',Vhot);
set(handles.edit9,'String',S);
S=sprintf('%g',Chot);
set(handles.edit10,'String',S);
end
Функция ReshitZadachu решает задачу нахождения корней системы линейных алгебраических уравнений, для чего получает исходные переменные в виде вектора VectorArg, затем формирует матрицу системы Amatr2D и столбец свободных членов Bvect, находит с помощью оператора MATLAB inv обратную матрицу inv(Amatr2D) и получает умножением матриц вектор значений переменных Tvect, элементами которого являются значения температур жидкостей на выходе, после чего находит локальную интенсивность теплопередачи. В заключении формируется вектор результатов VectorRes:
function [VectorRes]=ReshitZadachu(VectorArg)
T0cold=VectorArg(1); Vcold=VectorArg(2); Ccold=VectorArg(3); Ft=VectorArg(4);
Kt=VectorArg(5); T0hot=VectorArg(6); Vhot=VectorArg(7); Chot=VectorArg(8);
Amatr2D=[Vcold*Ccold+Ft*Kt, -Ft*Kt; -Ft*Kt, Vhot*Chot+Ft*Kt];
Bvect=[Vcold*Ccold*T0cold; Vhot*Chot*T0hot];
Tvect=inv(Amatr2D)*Bvect;
Tout_cold=Tvect(1);
Tout_hot=Tvect(2);
LocInt=-Kt*(Tout_hot-Tout_cold);
VectorRes=[Tout_cold,Tout_hot, LocInt];
end
function[]=VivodResultNaEkran(VectorRes,hObject, eventdata, handles)
Tout_cold=VectorRes(1); Tout_hot=VectorRes(2); LocInt=VectorRes(3);
%vivod resultatov na ekran
S=sprintf('%g',Tout_cold);
set(handles.edit15,'String',S);
S=sprintf('%g',Tout_hot);
set(handles.edit16,'String',S);
S=sprintf('%g',LocInt);
set(handles.edit17,'String',S);
end
function[k1Array,v1Array,xLlabel,yLlabel,NumberSteps]=PostrGrafic(VectorRes, VectorArg,LeftNameVar,NumberSteps,StepGr,hObject,eventdata, handles,NameVar,NameArg)
VectorArg(NameArg)=LeftNameVar;
k1Array(1)=LeftNameVar;
[VectorRes]=ReshitZadachu(VectorArg);
v1Array(1)=VectorRes(NameVar);
for i=2:NumberSteps+1
k1Array(i)=k1Array(i-1)+StepGr;
VectorArg(NameArg)=k1Array(i);
[VectorRes]=ReshitZadachu(VectorArg);
v1Array(i)=VectorRes(NameVar);
end
%stroim grafic
plot(k1Array,v1Array,'o-');
set(gca,'XGrid','on');
set(gca,'YGrid','on');
%podpisi k osyam
TextVectorArg=[' T.in.#1(C) ','Stream#1(kg/s) ',' C.#1(G/kg*K) ',' Square(m2) ',' Koef.Transm ',' T.in.#2(C) ','Stream#2(kg/s) ',' C.#2(G/kg*K) '];
TextVectorRes=[' Tout#1(C) ',' Tout#2(C) ', ' Local.Intens'];
xLlabel=' ';
for i=((NameArg-1)*15+1):(NameArg*15+1)
xLlabel=strcat(xLlabel,TextVectorArg(i));
end
yLlabel=' ';
for i=((NameVar-1)*13+1):(NameVar*13+1)
yLlabel=strcat(yLlabel,TextVectorRes(i));
end
xlabel(xLlabel);
ylabel(yLlabel);
%title('T_title');
end
Выполняется после нажатия на кнопку интерфейса с надписью ПОСТРОИТЬ ГРАФИК:
% --- Executes on button press in pushbutton13.
function [k1Array,v1Array,xLlabel,yLlabel,NumberSteps] =pushbutton13_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton13 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
NameVar=str2double(get(handles.edit31,'String'));
LeftNameVar=str2double(get(handles.edit29,'String'));
RightNameVar=str2double(get(handles.edit30,'String'));
NameArg=str2double(get(handles.edit28,'String'));
StepGr=str2double(get(handles.edit32,'String'));
[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot]=VvodIshodnDannih(hObject, eventdata, handles);
NumberSteps=round((RightNameVar-LeftNameVar)/StepGr);
%objavlyajem peremennije
Tout_cold=0; Tout_hot=0; LocInt=0;
VectorRes=[Tout_cold,Tout_hot, LocInt];
VectorArg=[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot];
[k1Array,v1Array,xLlabel,yLlabel,NumberSteps]=PostrGrafic(VectorRes, VectorArg,LeftNameVar,NumberSteps,StepGr,hObject, eventdata, handles,NameVar,NameArg);
end
% --- Executes on button press in pushbutton3.
function [VectorRes,VectorArg]=pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton3 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot]=VvodIshodnDannih(hObject, eventdata, handles);
VectorArg=[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot];
Tout_cold=0; Tout_hot=0; LocInt=0;
VectorRes=[Tout_cold,Tout_hot, LocInt];
[VectorRes]=ReshitZadachu(VectorArg);
VivodResultNaEkran(VectorRes,hObject, eventdata, handles);
end
% --- Executes on button press in pushbutton2.
function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)
%Vichislit resultati
[VectorRes,VectorArg]=pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles);
%otkrit fail dlya zapisi
[f,p]=uiputfile('C:\MATLAB701\work\S289Res.txt','Окно выбора');
KudaZapisat=strcat(p,f);
f=fopen(KudaZapisat,'wt');
%gotovim dannije dlja avtomaticheskogo schitivanija
for i=1:3
fprintf(f,'%g\t',VectorRes(i));
end
for i=1:8
fprintf(f,'%g\t',VectorArg(i));
end
%sohranit v fail resultati vichislenij
fprintf(f,'\nS289_TEPLOOBM_SMESHENIYE_SMESHENIYE_POST_KOEF_02\n');
fprintf(f,'RESULTATI VICHISLENIY\n');
TextString=strcat('Tout#1(C)\t','Tout2(C)\t','LocInt\n');
fprintf(f,TextString);
fprintf(f,'%g\t\t',VectorRes(1));
fprintf(f,'%g\t\t',VectorRes(2));
fprintf(f,'%g\n',VectorRes(3));
%sohranit v fail ishodnije argumenti
fprintf(f,'ARGUMENTI VICHISLENIY\n');
TextString=strcat(' T.in.#1(C) ','Stream#1(kg/s) ',' C.#1(G/kg*K) ',' Square(m2) ',' Koef.Transm ',' T.in.#2(C) ','Stream#2(kg/s) ',' C.#2(G/kg*K) ');
fprintf(f,TextString);
for i=1:8
fprintf(f,'%g\t\t\t',VectorArg(i));
end
fclose(f);
end
% --- Executes on button press in pushbutton14.
function pushbutton14_Callback(hObject, eventdata, handles)
%Otkrit is faila
[f,p]=uigetfile('C:\MATLAB701\work\S289Res*.txt','Окно выбора');
OtkudaChitat=strcat(p,f);
f=fopen(OtkudaChitat,'rt');
%chitat is faila
for i=1:3
VectorRes(i)=fscanf(f,'%g',1);
end
for i=1:8
VectorArg(i)=fscanf(f,'%g',1);
end
fclose(f);
%vivod na ekran
VivodResultNaEkran(VectorRes,hObject, eventdata, handles);
VivodArgumentovNaEkran(VectorArg,hObject, eventdata, handles);
end
% --- Executes on button press in pushbutton8.
function pushbutton8_Callback(hObject, eventdata, handles)
%postroit grafic [k1Array,v1Array,xLlabel,yLlabel,NumberSteps]=pushbutton13_Callback(hObject, eventdata, handles);
%Sohranit grafic v fail
[f,p]=uiputfile('C:\MATLAB701\work\S289Graf.txt','Окно выбора');
KudaZapisat=strcat(p,f);
f=fopen(KudaZapisat,'wt');
%gotovim dannije dlja avtomaticheskogo chitivanija
fprintf(f,'%d\t',NumberSteps);
for i=1:(NumberSteps+1)
fprintf(f,'%g\t',k1Array(i));
end
fprintf(f,'\n');
for i=1:(NumberSteps+1)
fprintf(f,'%g\t',v1Array(i));
end
%zapisivajem argumenti
[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot]=VvodIshodnDannih(hObject, eventdata, handles);
VectorArg=[T0cold,Vcold,Ccold,Ft,Kt,T0hot,Vhot,Chot];
for i=1:8
fprintf(f,'%g\t',VectorArg(i));
end
%podpisi k osyam grafica
fprintf(f,'%s\t%s\n',xLlabel,yLlabel);
fclose(f);
end
% --- Executes on button press in pushbutton15.
function pushbutton15_Callback(hObject, eventdata, handles)
%otkrit grafic is faila
[f,p]=uigetfile('C:\MATLAB701\work\S289Graf*.txt','Окно выбора');
OtkudaChitat=strcat(p,f);
f=fopen(OtkudaChitat,'rt');
%chitat is faila
NumberSteps=fscanf(f,'%d',1);
for i=1:NumberSteps+1
k1Array(i)=fscanf(f,'%g',1);
end
for i=1:NumberSteps+1
v1Array(i)=fscanf(f,'%g',1);
end
for i=1:8
VectorArg(i)=fscanf(f,'%g',1);
end
xLlabel=fscanf(f,'%s',1);
yLlabel=fscanf(f,'%s',1);
fclose(f);
%stroim grafic
plot(k1Array,v1Array,'o-');
set(gca,'XGrid','on');
set(gca,'YGrid','on');
xlabel(xLlabel);
ylabel(yLlabel);
%vivod na ekran
VivodArgumentovNaEkran(VectorArg,hObject, eventdata, handles);
end