有關乙個偏微分方程組的求解?

時間 2021-05-29 23:54:37

1樓:Nemesis XX

初始條件管和空氣溫度都是0度,邊界條件是入口熱風的溫度比如100度。實線是u1虛線是u2

X=1;%tube length 1m

T=500;%simulate 500s

Tin=100;

gridsX=101;

gridsT=11;

dX=X/(gridsX-1);

dT=T/(gridsT-1);

u1=zeros(gridsX,gridsT);

u2=zeros(gridsX,gridsT);

func1=@(t,u)[-4*(u(1)-Tin)/dX-400*(u(1)-u(1+gridsX));

-4*(u(2:gridsX)-u(1:gridsX-1))/dX-400*(u(2:gridsX)-u(gridsX+(2:gridsX)))

0.35*(u(1:gridsX)-u(gridsX+(1:gridsX)))];%u=[u1;u2]

for i=2:gridsT

u=ode45(func1,[0 dT],[u1(:,i-1);u2(:,i-1)]);

u=u.y(:,end);

u1(:,i)=u(1:gridsX);

u2(:,i)=u(gridsX+(1:gridsX));

endlegend1={};

cmap1=jet(gridsT);

figure(1)

clfhold on

for i=1:gridsT

plot((0:gridsX-1)/(gridsX-1)*X,u1(:,i),'color',cmap1(i,:),'linewidth',2)

legend1=[legend1(),[num2str((i-1)*dT) ' s']];

endfor i=1:gridsT

plot((0:gridsX-1)/(gridsX-1)*X,u2(:,i),'--','color',cmap1(i,:),'linewidth',2)

endl1=legend(legend1);

xlabel 'length, m'

ylabel 'temperature, \circC'

set(l1,'location','southwest')

2樓:

題目寫的看不懂。我也瞎答。

寫了個MATLAB的小程式,用特徵線法求解偏微分方程組。

[XX,TT]=meshgrid(0:0.4:4,0:0.1:1);

N=size(XX,2);

T=size(XX,1);

u1=zeros(T,N);

u2=zeros(T,N);

dx=0.4;

dt=0.1;

ds=0.1;

u10=1:N;u20=(N:-1:1); % initial value

u10t=1:T;u20t=1:T; % value at a given node point

u1(1,:)=u10;

u2(1,:)=u20;

u1(:,1)=u10t;

u2(:,1)=u20t;

for tt=2:T % 特徵線法求解線性偏微分方程組

for ii=2:N

u1(tt,ii)=(-400*u1(tt-1,ii-1)+400*u2(tt-1,ii-1))*ds;

u2(tt,ii)=(0.35*u1(tt-1,ii)-0.35*u2(tt-1,ii))*dt;

endend

quiver(XX,TT,u1,u2)

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