【python】示例：模拟冶金炉中的温度分布变化

1、代码概述

这段代码主要模拟了一个一维热传导过程在冶金炉中的温度分布变化。具体地，它使用了有限差分法（Finite Difference Method, FDM）来求解一维热传导方程。代码包含参数设置、初始温度分布设置、有限差分法求解、冶金过程模拟、产量估算、性能评估以及温度分布图的绘制等功能。
1、初始温度分布
代码初始化了一个长度为Nx的数组T，表示温度分布。数组的所有元素都被设置为T_initial，除了第一个元素（左边界）和最后一个元素（右边界），它们分别被设置为T_boundary中的对应值。
2、有限差分法求解
heat_conduction_fdm函数使用有限差分法来更新温度分布。在每个时间步，它根据当前温度分布和边界条件计算出下一个时间步的温度分布。
3、冶金过程模拟
simulate_metallurgy_process函数模拟了整个冶金过程中的温度分布变化。它使用给定的初始温度、边界条件和热扩散系数，通过调用heat_conduction_fdm函数来迭代更新温度分布。
4、产量估算
estimate_production函数根据模拟结束后的温度分布的标准差来估算产量。它接受一个产量因子production_factor作为参数，将标准差转换为产量的比例因子。
5、性能评估
evaluate_process函数用于评估冶金过程的性能。它通过调用simulate_metallurgy_process函数来获取模拟结束后的温度分布，并计算温度分布的标准差（忽略边界点）。标准差越小，表示温度分布越均匀。
绘图函数
6、plot_temperature_distribution函数用于绘制温度分布图。它接受一个温度分布数组和一个可选的标题字符串作为输入，并使用matplotlib.pyplot库来绘制曲线图。
 

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