Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Уравнения параболического типа




1. Начальные и граничные условия.

Для тела линейного размера, например, для стержня, температура в точке в момент времени удовлетворяет уравнению теплопроводности:

(1)

Здесь ,

– коэффициент внутренней теплопроводности,

– плотность вещества,

– теплоёмкость вещества,

– мощность внутренних источников тепла в стержне, рассчитанная на единицу массы.

Для однородного стержня постоянны.

Для выделения единственного решения уравнения теплопроводности необходимо к уравнению присоединить начальные и краевые условия.

Начальное условие (в отличие от уравнения гиперболического типа) состоит лишь в задании значений функции в некоторый начальный момент времени, например, при . Иначе, в начальный момент времени распределение температуры вдоль стержня считается известным

(2)

Для стержня конечных размеров задаются условия на его концах –граничные, или краевые условия, которые могут быть различны в зависимости от температурного режима на концах.

Рассматриваются три типа граничных условий.

Краевые условия первого типа. На концах стержня поддерживается заданная температура (задан тепловой режим) – условия налагаются на функцию :

(3)

В частности, эти условия могут быть однородными (на концах стержня все время поддерживается нулевая температура:

Краевые условия второго типа. На концах стержня заданы тепловые потоки , проходящие через торцевые сечения стержня и направленные из тела во внешнюю среду. Так как поток пропорционален нормальной производной , то можно задать

(4)

Условия налагаются на производную .

В частном случае, когда концы стержня теплоизолированы (тепловой поток отсутствует), граничные условия (4) становятся однородными:

 

Краевые условия третьего типа. На концах стержня происходит теплообмен со средой по закону Ньютона.

Закон Ньютона. Величина теплового потока через границу тела пропорциональна разности температур тела на границе и внешней среды:

где температура тела на границе, температура среды.

В частности, для стержня граничные условия можно записать так:

(5)

На концах задано линейное соотношение между функцией и производной . Здесь , – коэффициент теплопроводности стержня, – коэффициент теплообмена на правом () и левом () торце стержня.

Смешанные задачи. На разных концах стержня задаются условия различных типов.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-07; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1381 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

2254 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.103 с.