[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
- Vue-Router的Hash说起的URL相关知识
最近被问到VueRouter的两种模式的区别,答:Hash模式url上有#号,History模式url上没有#.完! 也不知道这么回答对不对,就看了看资料,发现也就是这个意思吧! Vue-Router ...
- particles.js在vue上的运用
转:https://www.jianshu.com/p/c52b3e91c94f 知乎的首页后面的粒子动效总觉得很炫酷,搜了一下,发现是用particles.js编写的.刚好目前的项目是利用vue框架 ...
- .NET平台下,初步认识AutoMapper
初步认识AutoMapper AutoMapper 初步认识AutoMapper 前言 手动映射 使用AutoMapper 创建映射 Conventions 映射到一个已存在的实例对象 前言 通常 ...
- mybatis中大于等于小于的写法
第一种写法(1): 原符号 < <= > >= & ' "替换符号 < <= > >= & ' " ...
- Windows10下安装Oracle 11g 64位的详细步骤
直接附上我整理后的Word版<Windows10下安装Oracle 11g 64位的详细步骤>下载地址,提取码:9vak. 参考文献: 1.Win10 64位系统下安装Oracle11g详 ...
- C++ SIMD
SIMD Single Instruction Multiple Data
- [看图说话]在VMware Workstation 9中安装Mac OS X 10.8 Mountain Lion
本文环境: CPU:Intel Core i7 920: OS:Windows 7: 内存:8G: 玩Hackintosh各有各的理由,不管什么理由,利用虚拟机安装Mac OS X都是一个可行的办法. ...
- 基于密度峰值的聚类(DPCA)
1.背景介绍 密度峰值算法(Clustering by fast search and find of density peaks)由Alex Rodriguez和Alessandro Laio于20 ...
- SpringCloud(10)使用Spring Cloud OAuth2和JWT保护微服务
采用Spring Security AOuth2 和 JWT 的方式,避免每次请求都需要远程调度 Uaa 服务.采用Spring Security OAuth2 和 JWT 的方式,Uaa 服务只验证 ...
- Java 208 道面试题:第一模块答案
目前市面上的面试题存在两大问题:第一,题目太旧好久没有更新了,还都停留在 2010 年之前的状态:第二,近几年 JDK 更新和发布都很快,Java 的用法也变了不少,加上 Java 技术栈也加入了很多 ...