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Surface Plot von importierten Excel-Daten nicht möglich

 

marco4444
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Beiträge: 5
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     Beitrag Verfasst am: 12.04.2019, 17:39     Titel: Surface Plot von importierten Excel-Daten nicht möglich
  Antworten mit Zitat      
Hallo zusammen,

mein Ziel ist die Berechnung der 2D-Wärmeleitung in einem Quadrat der Länge 0,05m.
Dabei sind die folgenden Randbedingungen und Anfangsbedingung gegeben:
T(t=0) = 323K, bei x = -0,025m und x = 0,025m Isolation und von unten (z=0) eine Temperatur T = 1500K und von oben (z=0,05m) Konvektion sowie Strahlung.

Mein Plan war, die Berechnungen in Excel zu machen und dann die jeweiligen Ta-bellenblätter in Matlab einzulesen.
Grund: Excel ist stark limitiert in grafischen Darstellungen, im Gegensatz zu Matlab. Und in Matlab wollte ich dann einen Plot der Temperaturverteilung als Fläche in Abhängigkeit von x und z erstellen.

Dies funktioniert nun leider nicht so wie ich es mir vorgestellt habe, da es in Excel keine Variablenzuweisung von x und z gibt und somit kann ich die Temperatur als Fläche nicht in Abhängigkeit von x und z plotten. Deshalb wollte ich dazu überge-hen, die Temperaturgleichungen in Matlab zu definieren und daraus dann eine gra-fische Darstellung machen. Das stellt sich als Neuling nun aber auch als sehr schwer heraus, da ich im Excel in 20 Tabellenblättern jeweils 121 Temperaturglei-chungen definiert und mit „copy and replace“ übernommen habe. Da ich nicht weiß, wie das in Matlab gemacht werden kann, müsste ich 2420 Temperaturgleichungen eingeben. Da kann ich eher auf mein Renteneintritt warten!

Ich habe das Quadrat in Knoten aufgeteilt und für jeden Knoten eine eigene Tem-peraturgleichung aufgestellt, welche auch von den umgebenden Temperaturen ab-hängt (nicht von x und z, da dies durch die jeweilige Zelle bereits gegeben ist).

D.h. die Temperaturgleichung in jeder einzelnen Zelle zum Zeitpunkt t=2s bezieht sich auf die gleiche und die umliegenden Zellen zum vorhergehenden Zeitpunkt t=0s.
In Excel habe ich z.B. 20 Tabellenblätter, welche in Zeitabschnitten von 2s die Tem-peraturen an jeder Stelle des Quadrats angeben.

Z.B.
Zelle C4 (Zeitpunkt t=0s):
T(C4, t=0s) = 323K

Zelle C4 (Zeitpunkt t=2s):
T(C4, t=2s) = (1-4*B*n*t)*T(t=0s) + B*n*t*(T(C3,t=0s)+T(C5, t=0s)+T(D4, t=0s) + T(B4, t=0s))

n: Zeitschritt (z.B. n=2 => 4s, n=3 => 6s)
=> jedes Tabellenblatt in Excel repräsentiert ein Zeitschritt n
B: Konstante aus Materialdaten
t: Zeitdifferenz von 2s (somit repräsentiert n*t den jeweiligen Zeitschritt)
T: Temperaturen vom vorhergehenden Tabellenblatt und den vier umliegenden
Temperaturen

Ich habe im Anhang mal drei Tabellenblätter hinzugefügt, damit ihr seht wie es bei mir aussieht.

Nun meine Fragen:

Ist eine Zuweisung von x und z zu den Temperaturgleichungen überhaupt möglich, ohne dass diese beiden Parameter in den Gleichungen auftauchen?
Kann mir das jemand zeigen wie es gehen kann?

z.B.
T(x=-0,015, z=0,035,n=1) =
(1-4*B*n*t)*T(t=0s) + B*n*t*(T(C3,t=0s)+T(C5, t=0s)+T(D4, t=0s) + T(B4, t=0s))
 Temperatur zum Zeitpunkt 1*2s an der Stelle x=-0,015m, z=0,035m
T(x=-0,015, z=0,035,n=2) =
(1-4*B*n*t)*T(t=2s) + B*n*t*(T(C3,t=2s)+T(C5, t=2s)+T(D4, t=2s) + T(B4, t=2s))
 Temperatur zum Zeitpunkt 2*2s an der Stelle x=-0,015m, z=0,035m


Falls ich das Ganze nun nochmal in Matlab machen müsste, kann mir jemand zeigen wie man die Temperaturgleichungen nur einmalig für jede Zuweisung x und z eingibt und dann als Schleife mit Bezug zu den vorhergehenden Temperaturen die darauffolgenden Temperaturen berechnen kann?

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Harald
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     Beitrag Verfasst am: 13.04.2019, 20:27     Titel:
  Antworten mit Zitat      
Hallo,

es ist sicher kein Problem, das in MATLAB zu machen. Mit den tatsächlichen Gleichungen wäre es für mich einfacher dich zu unterstützen als mit solchen Excel-Gleichungen.

Für MATLAB-Beispiele dazu einfach googeln, und du findest z.B. das:
https://www.mathworks.com/matlabcen.....ith-steady-state-solution

Grüße,
Harald
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