دانلود کد کامپیوتری متلب (MATLAB) برای شبیه سازی نحوۀ گرم کردن یکنواخت جرم حرارتی استوانه ای با سوئیچ On/off

در این کد کامپیوتری، معادلۀ حاکم بر گرم کردنِ یک جرم حرارتیِ استوانه‌ای به روش تفاضل محدود حل شده است. برای این منظور، یک گرم‌کنِ حجمیِ دیسک‌شکل با قدرتِ یک کیلو وات در سطح بالایی جرم حرارتی قرار داده شده است. قسمت تحتانی و اطرافِ دیسک توسط عایقی به ضخامت 2 سانتیمتر عایق‌بندی شده و در معرض جابجایی آزاد با محیط قرار گرفته است. همچنین سه سنسور در وسطِ هریک از سطوح دیسک قرار داده شده تا دما را در حین گرم شدنِ آن ثبت کنند. این سه سنسور با علائمِ S_t، S_p و S_b نشان داده شده‌اند.گرمایش بنحوی انجام شده است که دمای دیسک در سرتاسرِ آن کاملاً یکنواخت و برابرِ 90 درجه سانتیگراد باشد. برای شبیه‌سازیِ فرایندِ گرم کردنِ دیسک تا دمای اولیۀ مذکور، به این ترتیب عمل می‌شود: مادامی‌که دما به دمای مورد نظر نرسیده است، گرم‌کن روشن است، زمانی‌که دما در سنسور بالایی (S_t) 1 درجه بیشتر از℃90شد، با استفاده از یک کنترلرگرم‌کن خاموش می‌شود و هنگامی‌که بواسطۀ هدایت حرارت در داخل جسم و نیز انتقال حرارت از اطراف جسم، دما در این سنسور 1 درجه کمتر از ℃90شد، گرم‌کن روشن می‌شود. این امر تا جایی ادامه می‌یابد که دیسک بطور یکنواخت گرم شود.
در این راستا، ناحیۀ حل با استفاده از سلول‌های محاسباتیِ مستطیلی بطور یکنواخت و ساختاریافته، شبکه‌بندی شده و از تفاضل مرکزی مرتبه دوم برای گسسته‌سازی معادلۀ حاکم استفاده شده است. معادلۀ هدایت حرارت گذرا به روش صریح حل شده است.
پس از حل عددی معادلات، تاریخچۀ دمایی در 3 سنسورحین فرایندِگرمایش بدست می‌آید و نمودار دما برحسب زمان در محل سنسورها رسم می‌گردد. همچنین،کانتور دما حینِ حل ترسیم می‌شود.