《利用Excel进行流网的简单绘制》
本文是关于电子表格相关论文范例与利用有关论文如何写.
摘 要：渗流场的流网图一般由实验得出,利用excel的迭代功能可以简化流网的绘制过程,将Excel迭代产生的数据导入matlab可以得出质量较好的流网图.
关键词：流网;Excel;matlab;迭代
1.原理介绍
稳定的渗流场中,一组流线和等势线组成的网格称为流网图,利用流网可以确定渗流的诸多要素.对二维渗流场的拉普拉斯方程进行五点差分,可以得出渗流场流函数及势函数的迭代公式,作为常见数学分析工具的Excel,具有很强的数值处理能力.本文利用Excel的迭代功能求解二位渗流的拉普拉斯方程,可以得出渗流场的流网图.
2.势函数值求解
我们可以假设上游水位15m,下游水位5m,并给定渗流区域的初始边界为：长250m,宽100m,边界轮廓线看作流线,每天与其相交的势函数线要与其垂直.将此区域离散化为251×101個方格.
2.1设定边界条件
由于边界很大,需要的单元格数目很多,计算时我们选择了Excel2010版本.
离散后的每个方格为Excel的一个单元格,共有251列、101行,闸基上游边界区域我们将其赋值为15,闸基下游边界我们将其赋值为5.渗流区域的外边界我们将其赋值为其内侧两行或两列的均值,其中,闸基所在位置无水流通过,将其赋值为0.如图1所示.
2.2迭代功能的实现
内部网格的所有求解表达式均为周围网格值的均值,比如B3等于（B2+B4+A3+C3）/4.在Excel窗口中点击“文件”“选项”“公式”,设定迭代次数和迭代精度,为保证生成渗流网足够光滑,我们设置迭代30000次,精度0.00001.
3流函数值求解
流函数的求解相对简单,可将除上游边界以外的外边界网格值设置为15,第一行的网格值设置为齐下两行的网格值的平均值,如B2等于（B3+B4）/2.其余单元格的值设置为周围单元格的值的均值.闸基所在位置的流函数值同样设置为0.
4利用matlab绘制流网图
将势函数及流函数迭代产生的值导入matlab中,编写一个简单的程序,命令如下：
clear all
l等于xlsread（'Laplace.xlsx',1,'A1：IQ101'）;%读取表一
s等于xlsread（'Laplace.xlsx',2,'A1：IQ101'）;%读取表二
[x,y]等于meshgrid（1：251,1：101）;%x,y为101行,251列的矩阵
%
figure%呼出图片
[C1,h1]等于contour（x-1,-y+1,s,quantile（s（：）,25）,'r','showtext','off'）;%由于表格从坐标（1,1）开始读取,故取x-1,y-1,且需要纵坐标取负数
h1.LineColor等于'r';
hold on
[C2,h2]等于contour（x-1,-y+1,t,'LevelList',[2.1 4.1 6.1 8.1 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5]）;%绘制两种渗流线
h2.LineColor等于'b';
x等于[0 75 75 80 85 165 170 175 175 250 250 0 0];
y等于[0 0 -10 -10 -5 -5 -10 -10 0 0 -100 -100 0];
plot（x,y,'r-'）;%描出边界
运行程序后,得到了一张流网图,如下图所示.
该流网图与实际效果拟合的很好.
5.总结
本文是作者毕业设计中渗流场网格划分的一部分,避免了繁杂的水电比拟法,希望能够对同类设计提供借鉴.
参考文献：
[1]赵智涛.复杂边界条件网的简易绘制方法.
[2]贾新民、严文.有限差分法求解拉普拉斯方程.
作者简介：
陈丙舒（1998.09-）男,汉族,黑龙江省齐齐哈尔市,本科生,研究方向：水利水电工程
该文评论,此文是一篇关于利用方面的相关大学硕士和电子表格本科毕业论文以及相关电子表格论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
电子表格引用文献:
[1] 电子表格论文如何怎么撰写 关于电子表格相关论文范文检索2500字
[2] 软件和电子表格论文如何怎么撰写 软件和电子表格开题报告范文2000字
[3] 电子表格自考毕业论文范文 电子表格方面有关毕业论文题目范文2万字
