단열 막대기 속의 열 흐름 모델링
양끝이 단열된 길이 1의 막대의 열 흐름을 모델링합니다.
In[1]:=
![Click for copyable input](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/In_84.png)
heqn = D[u[x, t], t] == D[u[x, t], {x, 2}];
막대의 양끝으로 열 흐름이없도록 지정합니다.
In[2]:=
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bc = {Derivative[1, 0][u][0, t] == 0, Derivative[1, 0][u][1, t] == 0};
초기 조건을 지정합니다.
In[3]:=
![Click for copyable input](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/In_86.png)
ic = u[x, 0] == 20 + 80 x;
이러한 조건의 열전도 방정식을 풉니다.
In[4]:=
![Click for copyable input](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/In_87.png)
sol = DSolve[{heqn, bc, ic}, u[x, t], {x, t}]
Out[4]=
![](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/O_39.png)
Inactive의 합에서 몇 개의 항을 추출합니다.
In[5]:=
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approxsol =
u[x, t] /. sol[[1]] /. {Infinity -> 4} // Activate // Expand
Out[5]=
![](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/O_40.png)
온도가 60°의 안정된 상태가 될 때까지의 온도 진화를 시각화합니다.
In[6]:=
![Click for copyable input](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/In_89.png)
Plot[Table[approxsol, {t, 0.02, 0.9, 0.07}] // Evaluate, {x, 0, 1},
AxesOrigin -> {0, 0}, PlotRange -> All]
Out[6]=
![](assets.ko/model-the-flow-of-heat-in-an-insulated-bar/O_41.png)