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应用Chebfun求解Blasius方程(二)

2012-12-16 
使用Chebfun求解Blasius方程(二)在上一篇文章使用Chebfun求解Blasius方程(一)里,我们使用chebfun求解了Bla

使用Chebfun求解Blasius方程(二)

在上一篇文章使用Chebfun求解Blasius方程(一)里,我们使用chebfun求解了Blasius方程。 由于Blasius方程定义在半无界区间,因此我们将区间进行截断以求解,也就是说,在无穷远处的边界条件f’(+∞)=1被f’(infty)=1替代,此处infty是一个比较大的数字,如10,20,100等,但是并非是无穷大。

 

Chebfun能很好地表示具有可去奇点的函数,利用这一特点,我们试图对区间不截断而整体求解。基本思想是,将原方程的解变换到一个新的坐标系,而在这个新坐标系中求解区间从半无限区间变为有限区间, 并且方程的解在这个有限区间上没有奇性。当我们在这个“合适的”坐标系求解出变换后方程的解后,再变换到原坐标系而得到原方程的解。注意,Blasius方程的解有两个奇点:第一,方程的解定义在半无界区间上;第二,方程的解f(η)当η趋于正无穷大时是无穷大(f(η)→η)。


在变换

应用Chebfun求解Blasius方程(二)

之下,原Blasius方程变为

应用Chebfun求解Blasius方程(二)

边界条件变为

应用Chebfun求解Blasius方程(二)

若已知u(x),则原方程的解可以表示为

应用Chebfun求解Blasius方程(二)

使用Chebfun求解关于u(x)的方程如下:


应用Chebfun求解Blasius方程(二)

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