[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
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
- [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 $$\bex ...
- [物理学与PDEs]第4章习题4 一维理想反应流体力学方程组的守恒律形式及其 R.H. 条件
写出在忽略粘性与热传导性, 即设 $\mu=\mu'=\kappa=0$ 的情况, 在 Euler 坐标系下具守恒律形式的一维反应流动力学方程组. 由此求出在解的强间断线上应满足的 R.H. 条件 ( ...
- [物理学与PDEs]第3章习题6 Lagrange 坐标下的一维理想磁流体力学方程组的数学结构
试讨论 Lagrange 形式下的一维理想磁流体力学方程组 (5. 33)-(5. 39) 的类型. 解答: 由 (5. 33), (5. 39) 知 $$\bex 0=\cfrac{\p p}{\p ...
- [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 ...
- [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> ...
- [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 ...
- [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) ...
- [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 ...
- [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
- 力扣算法题—079单词搜索【DFS】
给定一个二维网格和一个单词,找出该单词是否存在于网格中. 单词必须按照字母顺序,通过相邻的单元格内的字母构成,其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格.同一个单元格内的字母不允许被重复使用. ...
- 详解 CORS跨域的几种不同实现方式
CORS 定义 CORS是一个W3C标准,全称是"跨域资源共享"(Cross-origin resource sharing),它允许浏览器向跨源服务器,发出XMLHttpRequ ...
- QQ的孤独
接触网络到现在,已是好多年前的事了.初识网络犹如初恋般,充满了新鲜和好奇,于是,从聊天室到QQ,MSN,邮箱,再去BBS.然后有了博客^^^^^^ 那时的网络于我是那般充满诱惑,整天穿梭其中,乐此不彼 ...
- slice()和splice()区别
1.slice(start,end):方法可从已有数组中返回选定的元素,返回一个新数组,包含从start到end(不包含该元素)的数组元素. 注意:该方法不会改变原数组,而是返回一个子数组,如果想删除 ...
- os模块使用
Python获取当前文件名的两种方法 1,使用python文件默认的‘ file ’属性 2,使用 sys.argv[0] print sys.argv # 输入参数列表print sys.argv[ ...
- 【转】Android调用Sqlite数据库时自动生成db-journal文件的原因
数据库为了更好实现数据的安全性,一半都会有一个Log文件方便数据库出现意外时进行恢复操作等.Sqlite虽然是一个单文件数据库,但麻雀虽小五脏俱全,它也会有相应的安全机制存在 这个journal文件便 ...
- 数据规范化——sklearn.preprocessing
sklearn实现---归类为5大类 sklearn.preprocessing.scale()(最常用,易受异常值影响) sklearn.preprocessing.StandardScaler() ...
- TypeError: sequence item 1: expected str instance, int found
Error Msg Traceback (most recent call last): File "E:/code/adva_code/my_orm.py", line 108, ...
- 软工+C(10): 团队项目[NABCD] - 对话式编辑
上一篇:助教指南,持续更新... 下一篇:从命令行开始逐步培养编程能力(Java) 动机(Motivation) Eating your own dog food, also called dogfo ...
- 采用VSPD、ModbusTool模拟串口、MODBUS TCP设备进行Python采集软件开发
版权声明:本文为博主原创文章,欢迎转载,并请注明出处.联系方式:460356155@qq.com 不少仪器/设备都提供了数据采集的接口,其中不少是串口或网络的MODBUS/TCP协议. 串口是比较简单 ...