[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

简介: 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 \cfrac{1}{\rho c^2}\cfrac{\p p}{\p t} +\cfrac{u}{\rho c^2}\cfrac{\p p}{\p x}+\cfrac{\p u}{\p x}=0.

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 $$\bex \cfrac{1}{\rho c^2}\cfrac{\p p}{\p t} +\cfrac{u}{\rho c^2}\cfrac{\p p}{\p x}+\cfrac{\p u}{\p x}=0.  \eex$$ 令 $U=(p,u,S,Z)^T$, 则 (3. 10)-(3. 13) 可化为 $$\bex A(U)\cfrac{\p U}{\p t}+B(U)\cfrac{\p U}{\p x}=C(U), \eex$$ 其中 $$\beex \bea A(U)&=\diag\sex{\cfrac{1}{\rho c^2},\rho,1,1},\\ B(U)&=\sex{\ba{cccc} \cfrac{u}{\rho c^2}&1&0&0\\ 1&\rho u&0&0\\ 0&0&u&0\\ 0&0&0&u \ea},\\ C(U)&=(0,\rho F,-f(\rho,p,Z)Z,-\bar k(\rho,p,Z)Z)^T. \eea \eeex$$ 故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.

目录
相关文章
[物理学与PDEs]第2章第1节 理想流体力学方程组 1.4 一维理想流体力学方程组
1.  一维理想流体力学方程组 $$\beex \bea \cfrac{\p\rho}{\p t}+\cfrac{\p}{\p x}(\rho u)&=0,\\ \cfrac{\p}{\p t}(\rho u) +\cfrac{\p}{\p x}(\rho u^2+p)&=\rho F,\\ \cf...
805 0
[物理学与PDEs]第5章习题1 矩阵的极分解
证明引理 2. 1.    证明:   (1)  先证明存在正交阵 ${\bf P},{\bf Q}$ 及对角阵 ${\bf D}$ 使得 $$\bex {\bf F}={\bf P}{\bf D}{\bf Q}.
833 0
|
消息中间件
[物理学与PDEs]第5章习题4 广义 Hookean 定律的张量的对称性
设材料是超弹性的, 并设参考构形为自然状态, 证明由线性化得到的张量 ${\bf A}=(a_{ijkl})=\sex{2\cfrac{\p \bar p_{ij}}{c_{kl}}}$ 具有以下的对称性: $$\bex a_{ijkl}=a_{klij}.
564 0
[物理学与PDEs]第5章习题9 伴随矩阵的特征值
设 $3\times 3$ 阵 ${\bf A}$ 的特征值为 $\lm_1,\lm_2,\lm_3$, 证明 $\cof {\bf A}$ 的特征值为 $$\bex \lm_2\lm_3,\quad \lm_3\lm_1,\quad \lm_1\lm_2.
710 0
[物理学与PDEs]书中出现的向量公式汇总
P 11   1. $\rot (\phi{\bf A})=\n \phi\times{\bf A}+\phi\ \rot{\bf A}$.   2. $-\lap {\bf A}=\rot\rot {\bf A}-\n \Div{\bf A}$.
870 0
|
资源调度
[物理学与PDEs]第5章习题3 第二 Piola 应力张量的对称性
试证明: 在物质描述下, 动量矩守恒定律等价于第二 Piola 应力张量的对称性.   证明: 由 $$\beex \bea \int_{G_t}\rho\sex{{\bf y}\times\cfrac{\rd {\bf v}}{\rd t}}\rd y &=\int_{G_0} \rho_0\...
1037 0
|
算法框架/工具
[物理学与PDEs]第4章习题4 一维理想反应流体力学方程组的守恒律形式及其 R.H. 条件
写出在忽略粘性与热传导性, 即设 $\mu=\mu'=\kappa=0$ 的情况, 在 Euler 坐标系下具守恒律形式的一维反应流动力学方程组. 由此求出在解的强间断线上应满足的 R.H. 条件 (见第二章 $\S 4$), 并证明越过强间断线, 函数 $Z$ 保持连续.
846 0
[物理学与PDEs]第3章习题5 一维理想磁流体力学方程组的数学结构
试将一维理想磁流体力学方程组 (5. 10)-(5. 16) 化为一阶拟线性对称双曲组的形式. 解答: 由 (5. 12),(5. 16) 知 $$\beex \bea 0&=\cfrac{\p p}{\p \rho}\sex{\cfrac{\p \rho}{\p t}+u_1\cfrac{\p ...
782 0
[物理学与PDEs]第4章第2节 反应流体力学方程组 2.4 反应流体力学方程组的数学结构
1.  粘性热传导反应流体力学方程组是拟线性对称双曲 - 抛物耦合组.     2.  理想反应流体力学方程组是一阶拟线性对称双曲组 (取 ${\bf u},p,S,Z$ 为未知函数).     3.  右端项具有间断性.
692 0