1次元拡散方程式の数値計算例(C言語) |
- プログラムソース
一定の温度に熱せられた1次元の系が、両端が温度0にふれているという条件で解く。
#include <stdio.h>
int main()
{
int i,j;
double T[100][1000];
FILE *output;
output=fopen("output.data","w");
for(i=0;i<100;i++) {
T[i][0]=100.0; //初期値として全体の温度を100とする
}
for(j=0;j<1000;j++) {
T[0][j]=0.0; //境界条件として両端の温度を0とする
T[100-1][j]=0.0;
}
for(j=0;j<(1000-1);j++) {
for(i=1;i<(100-1);i++) {
T[i][j+1]=T[i][j]+0.5*(T[i+1][j]+T[i-1][j]-2*T[i][j]);
}
}
for(i=0;i<100;i++) {
for(j=0;j<1000;j++) {
fprintf(output,"%d %d %f\n",i,j,T[i][j]);
}
fprintf(output,"\n");
}
fclose(output);
return 0;
}
- GNUPLOT出力結果
一定の温度に熱せられた1次元の系が、両端が温度0にふれてることにより徐々に端から温度が下がるのがわかる。
収束条件よりこのプログラムの場合、i と j の変化量が1だからプログラム中の熱伝導係数にあたる値を0.5より大きくすると上手くいかないことに注意しておこう。
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