Diferencia entre revisiones de «Torres de enfriamiento hiperbólicas (grupo 35)»

% Parámetros de la torre:
a = 30;
c = 65.079;
z_0 = 100;
R_max = 55;
R_min = 30;
z_min = 0;
z_max = 150;

% Coordenadas cilíndricas:
theta = linspace(0, 2*pi, 100);
z = linspace(z_min, z_max, 100);
[THETA, Z] = meshgrid(theta, z);

% Definición de ro:
ro = sqrt(a^2 * (1 + ((Z - z_0).^2 / c^2)));

% Asegurar que los valores están en el dominio:
ro = min(max(ro, R_min), R_max);

% Conversión a coordenadas cartesianas:
X = ro .* cos(THETA);
Y = ro .* sin(THETA);

% Crear la figura:
figure;
surf(X, Y, Z, 'FaceColor', [0.8, 0.8, 0.8], 'EdgeColor', 'none');
hold on;

% Dibujar los círculos en los planos z=0 y z=120:
circle_theta = linspace(0, 2*pi, 100);
circle_x_z0 = R_max * cos(circle_theta);
circle_y_z0 = R_max * sin(circle_theta);
circle_x_z120 = sqrt(a^2 * (1 + ((z_max - z_0)^2 / c^2))) * cos(circle_theta);
circle_y_z120 = sqrt(a^2 * (1 + ((z_max - z_0)^2 / c^2))) * sin(circle_theta);

% Mostrar los círculos:
plot3(circle_x_z0, circle_y_z0, z_min * ones(size(circle_theta)), 'k', 'LineWidth', 1);
plot3(circle_x_z120, circle_y_z120, z_max * ones(size(circle_theta)), 'k', 'LineWidth', 1);

% Configurar límites y etiquetas:
axis equal;
xlim([-60, 60]);
ylim([-60, 60]);
zlim([z_min, z_max]);
xlabel('X (m)');
ylabel('Y (m)');
zlabel('Z (m)');
title('Superficie Hiperbólica en Coordenadas Cilíndricas');

% Mostrar la gráfica
view(3);
grid on;
hold off;

% REPRESENTACIÓN DEL CAMPO ESCALAR DE TEMPERATURA POR UN CORTE VERTICAL POR EL EJE DE SIMETRÍA
 % Parámetros:
 R_max = 55; % Base (m)
 R_min = 30; % Estrangulamiento (m)
 z_max = 150; % Altura de la torre (m)
 c = 65.070; % Parámetro calculado
 centro_hiperboloide = 100; % Centro del hiperboloide (m)
 temp_base = 65; % Temperatura de la base (°C)
 delta_temp_vertical = 38; % Caida de temperatura desde el tope hasta la base (°C)
 temp_top = temp_base - delta_temp_vertical; % Temperatura del tope de la torre (°C)
 delta_temp_radial = 8; % Variación de temperatura radial (°C)
 exponente_conveccion = 1.8; 
 figure( 'Name', 'Sección vertical del campo de temperatura');
 z = linspace(0, z_max,300); 
 x = linspace(-R_max - 10, R_max + 10, 300);
 [X, Z] = meshgrid(x, z); % Malla
 R = sqrt((1 + ((Z - centro_hiperboloide) / c).^2) * R_min^2); % Radio del hiperboloide
 r = abs(X); % Distancia radial
 T = temp_base - delta_temp_vertical * (Z / z_max).^exponente_conveccion - delta_temp_radial * (1 - exp(-r.^2 ./ (R_max^2 - r.^2))); % Campo escalar de temperatura
 mask = abs(X) <= R; % Limitar el hiperboloide
 T(~mask) = NaN; % No mostrar fuera de la silueta
 % Dibujo del campo de temperatura:
 contourf(X, Z, T, 55, 'LineColor', 'none'); 
 colormap('jet');
 colorbar;
 caxis([temp_top, temp_base]); % Escala de colores
 hold on;
 % Dibujo de la silueta de la torre:
 x_sil_left = -R; % Lado izquierdo de la silueta
 x_sil_right = R; % Lado derecho de la silueta
 z_sil = z; % Coordenadas verticales
 plot(x_sil_left, z_sil, 'k-', 'LineWidth', 2); % Silueta izquierda
 plot(x_sil_right, z_sil, 'k-', 'LineWidth', 2); % Silueta derecha
 % Configuración de la gráfica:
 xlabel('x (m)');
 ylabel('z (m)');
 title('Campo escalar de temperatura (°C) corte vertical por su eje');
 xlim([-R_max - 10, R_max + 10]);
 ylim([0, z_max]);
 grid on;
 view(2); % Vista en 2D
 hold off;

% SECCIONES TRANSVERSALES DE LA TORRE
% Parámetros:
R_max = 55; % Radio de la base de la torre
R_min = 30; % Radio de extrangulamiento
c = 65.079; % Parámetro calculado en el primer apartado
centro_hiperboloide = 100; % 2/3 de la altura total de la torre
z_max = 150; % Altura máxima de la torre
temp_base = 65; % Temperatura en la base de la torre
delta_temp_vertical = 38; % Diferencia de temperatura vertical
temp_top = temp_base - delta_temp_vertical; % Temperatura del tope de la torre
delta_temp_radial = 8; 
expo_con = 1.8; % Exponente de convección
% Creación de la malla para la figura
angulo_theta = linspace(0, 2*pi, 100); % Ángulo alrededor del eje z
altura_malla = linspace(0, z_max, 50); % Coordenada vertical
alturas_lineas = 0:20:z_max; % Altura de las lineas discontinuas
% Figura
figure;
for i = 1:length(altura_malla)
% Altura de la capa actual:
altura_actual = altura_malla(i);
% Radio en la altura actual
radio_capa = sqrt((1 + (altura_actual - centro_hiperboloide)^2 / c^2) * R_min^2);
% Coordenadas de la capa
coord_x_capa = radio_capa * cos(angulo_theta);
coord_y_capa = radio_capa * sin(angulo_theta);
coord_z_capa = altura_actual * ones(size(coord_x_capa));
% Temperatura de la capa actual:
temp_capa = temp_base - delta_temp_vertical * (altura_actual / z_max)^expo_con - delta_temp_radial * (1 - exp(-radio_capa^2 / (R_max^2 - radio_capa^2)));
% Dibujo de la capa
fill3(coord_x_capa, coord_y_capa, coord_z_capa, temp_capa, 'EdgeColor', 'none');
hold on;
% Lineas discontinuas para las diferentes alturas
for altura_linea = alturas_lineas
radio_linea = sqrt((1+ (altura_linea - centro_hiperboloide)^2 / c^2) *R_min^2); % Radio en cada altura
coord_x_linea = radio_linea * cos(angulo_theta);
coord_y_linea = radio_linea * sin(angulo_theta);
plot3(coord_x_linea, coord_y_linea, altura_linea * ones(size(coord_x_linea)), 'm--', 'LineWidth',1.5);
end
% Mostrar el contador en el titulo
title(sprintf('Campo de temperatura a z = %.2f m', altura_actual));
% Configuración gráfica
colormap('jet');
colorbar;
caxis([temp_top, temp_base]); % Escala de colores
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
zlabel('z (m)');
xlim([-R_max, R_max]);
ylim([-R_max, R_max]);
zlim([0, z_max]);
view(3); % Vista 3D
% pausar animación
pause(0.15);
hold off;
end