试将一维理想磁流体力学方程组 (5. 10)-(5. 16) 化为一阶拟线性对称双曲组的形式.

解答: 由 (5. 12),(5. 16) 知 $$\beex \bea 0&=\cfrac{\p p}{\p \rho}\sex{\cfrac{\p \rho}{\p t}+u_1\cfrac{\p \rho}{\p x}+\rho \cfrac{\p u_1}{\p x}} +\cfrac{\p\rho}{\p S}\sex{\cfrac{\p S}{\p t}+u_1\cfrac{\p S}{\p x}}\\ &=\cfrac{\p p}{\p t}+u_1\cfrac{\p p}{\p x}+\tilde c^2\rho \cfrac{\p u_1}{\p x}, \eea \eeex$$ 而 $$\bex \cfrac{1}{\tilde c^2\rho }\cfrac{\p p}{\p t}+\cfrac{u_1}{\tilde c^2\rho}\cfrac{\p p}{\p x}+\cfrac{\p u_1}{\p x}=0.  \eex$$ 于是 (5. 10)-(5. 16) 为 $$\beex \bea \mu_0\cfrac{\p H_2}{\p t}+\mu_0u_1\cfrac{\p H_2}{\p x} +\mu_0H_2\cfrac{\p u_1}{\p x} -\mu_0H_1\cfrac{\p u_2}{\p x}&=0,\\ \mu_0\cfrac{\p H_3}{\p t} +\mu_0u_1\cfrac{\p H_3}{\p x} +\mu_0H_3\cfrac{\p u_1}{\p x} -\mu_0H_1\cfrac{\p u_3}{\p x}&=0,\\ \cfrac{1}{\tilde c^2\rho }\cfrac{\p p}{\p t}+\cfrac{u_1}{\tilde c^2\rho}\cfrac{\p p}{\p x}+\cfrac{\p u_1}{\p x}&=0,\\ \cfrac{1}{\rho}\cfrac{\p u_1}{\p t} +\cfrac{u_1}{\rho}\cfrac{\p u_1}{\p t} +\cfrac{\p p}{\p x} +\mu_0\sex{H_2\cfrac{\p H_2}{\p x}+H_3\cfrac{\p H_3}{\p x}}&=F_1,\\ \rho \cfrac{\p u_2}{\p t} +\rho u_1\cfrac{\p u_2}{\p x}-\mu_0H_1\cfrac{\p H_2}{\p x}&=F_2,\\ \rho \cfrac{\p u_3}{\p t}+\rho u_1\cfrac{\p u_3}{\p x} -\mu_0H_1\cfrac{\p H_3}{\p x}&=F_3,\\ \cfrac{\p S}{\p t}+u_1\cfrac{\p S}{\p x}&=0; \eea \eeex$$ 可写成 $$\bex A(U)\cfrac{\p U}{\p t}+B(U)\cfrac{\p U}{\p x}=C, \eex$$ 其中 $$\beex \bea U&=(H_2,H_3,p,u_1,u_2,u_3,S)^T,\\ A(U)&=\diag(\mu_0,\mu_0,\cfrac{1}{\tilde c^2\rho},\cfrac{1}{\rho},\rho,\rho,1),\\ B(U)&=\sex{\ba{ccccccc} \mu_0u_1&0&0&\mu_0H_2&-\mu_0H_1&0&0\\ 0&\mu_0u_1&0&\mu_0H_3&0&-\mu_0H_1&0\\ 0&0&\cfrac{u_1}{\tilde c^2 \rho}&1&0&0&0\\ \mu_0H_2&\mu_0H_3&1&\cfrac{u_1}{\rho}&0&0&0\\ -\mu_0H_1&0&0&0&\rho u_1&0&0\\ 0&-\mu_0H_1&0&0&0&\rho u_1&0\\ 0&0&0&0&0&0&u_1 \ea},\\ C&=(0,0,0,F_1,F_2,F_3,0)^T. \eea \eeex$$

[物理学与PDEs]第3章习题5 一维理想磁流体力学方程组的数学结构的更多相关文章

  1. [物理学与PDEs]第4章习题3 一维理想反应流体力学方程组的数学结构

    证明: Euler 坐标系下的一维反应流体力学方程组 (3. 10)-(3. 13) 也是一个一阶拟线性双曲型方程组. 证明: 由 (3. 10), (3. 12), (3. 13) 知 $$\bex ...

  2. [物理学与PDEs]第4章习题4 一维理想反应流体力学方程组的守恒律形式及其 R.H. 条件

    写出在忽略粘性与热传导性, 即设 $\mu=\mu'=\kappa=0$ 的情况, 在 Euler 坐标系下具守恒律形式的一维反应流动力学方程组. 由此求出在解的强间断线上应满足的 R.H. 条件 ( ...

  3. [物理学与PDEs]第3章习题6 Lagrange 坐标下的一维理想磁流体力学方程组的数学结构

    试讨论 Lagrange 形式下的一维理想磁流体力学方程组 (5. 33)-(5. 39) 的类型. 解答: 由 (5. 33), (5. 39) 知 $$\bex 0=\cfrac{\p p}{\p ...

  4. [物理学与PDEs]第2章习题10 一维理想流体力学方程组的 Lagrange 形式

    试证明: 一维理想流体力学方程组的 Lagrange 形式 (5. 22)-(5. 24) 也可写成如下形式 $$\beex \bea \cfrac{\p \tau}{\p t}-\cfrac{\p ...

  5. [物理学与PDEs]第2章习题8 一维定常粘性不可压缩流体的求解

    考察固定在 $y=0$ 与 $y=1$ 处两个平板之间的定常粘性不可压缩流体沿 $x$ 方向的流动. 设 $p=p(x)$, 且已知 $p(0) =p_1$, $p(L)=p_2$, $p_1> ...

  6. [物理学与PDEs]第2章习题7 一维不可压理想流体的求解

    设有以 $x$ 轴为轴向的等轴截面管道, 其中充满着沿 $x$ 方向流动的不可压缩的理想流体, 在每一横截面上流体的状态相同, 且 $p=p(x)$. 若已知 $p(0) =p_1$, $p(L)=p ...

  7. [物理学与PDEs]第2章习题6 有旋的 Navier-Stokes 方程组

    试证明: 由 Navier-Stokes 方程组描述的流体运动一般总是有旋的, 即若 $\rot{\bf u}={\bf 0}$, 则 Navier-Stokes 方程组 (3. 4)-(3. 5) ...

  8. [物理学与PDEs]第3章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第3章习题1 只有一个非零分量的磁场 [物理学与PDEs]第3章习题2 仅受重力作用的定常不可压流理想流体沿沿流线的一个守恒量 [物理学与PDEs]第3章习题3电磁场的矢势在 Lo ...

  9. [物理学与PDEs]第4章习题参考解答

    [物理学与PDEs]第4章习题1 反应力学方程组形式的化约 - 动量方程与未燃流体质量平衡方程 [物理学与PDEs]第4章习题2 反应力学方程组形式的化约 - 能量守恒方程 [物理学与PDEs]第4章 ...

随机推荐

  1. 登陆验证AuthorizeAttribute

    自定义验证,验证失败后:Response.Redirect.

  2. Managing Large State in Apache Flink®: An Intro to Incremental Checkpointing

    January 23, 2018- Apache Flink, Flink Features Stefan Richter and Chris Ward Apache Flink was purpos ...

  3. Java线程状态转换

    前言:对于Java线程状态方面的知识点,笔者总感觉朦朦胧胧,趁着最近整理资料,将Java线程状态方面的知识点总结归纳,以便加深记忆. 1.Java线程状态值 在Thread类源码中通过枚举为线程定义了 ...

  4. 做自己的docker镜像(基于ubuntu:16.04)

    基于ubuntu:16.04 apt-get update -y apt-get install sudo -y 换源 sudo apt-get install vim sudo vim /etc/a ...

  5. Ubuntu16.04中php如何切换版本

    其实就是一条Linux命令,如下: sudo update-alternatives --config php 会出现下面选项: There are choices for the alternati ...

  6. Java Scanner 类

    下面是创建 Scanner 对象的基本语法: Scanner s = new Scanner(System.in); Scanner -是java类库的一个基础类,一个可以使用正则表达式来解析基本类型 ...

  7. Linux启动时间优化-内核和用户空间启动优化实践

    关键词:initcall.bootgraph.py.bootchartd.pybootchart等. 启动时间的优化,分为两大部分,分别是内核部分和用户空间两大部分. 从内核timestamp 0.0 ...

  8. php curl cookie 读写

    普通 curl post 请求 public static function curlPost($url, $post_fields = array(), $timeout = 5) { $timeo ...

  9. $router和$route的区别

    在路由跳转的时候除了用router-link标签以外需要在script标签在事件里面跳转,所以有个方法就是在script标签里面写this.$router.push('要跳转的路径名'), 在写的时候 ...

  10. Java 异常体系

    1.异常简介 Java把异常作为一种类,当做对象来处理.所有异常类的基类是Throwable类,两大子类分别是Error和Exception. 系统错误由Java虚拟机抛出,用Error类表示.Err ...