Сращивание асимптотических разложений. Логарифмы. (Лекция 7)

Содержание

Слайд 2

1. Модельная задача: постановка и возникающие трудности Модельная задача: АР: =

1. Модельная задача: постановка и возникающие трудности

Модельная задача:

АР:

=

Невозможно удовлетворить граничному условию

Трудность

– из-за неравномерности асимптотики при больших

Разумно испытать асимптотическую последовательность

Слайд 3

2. Внешнее разложение фиксировано АР: Константы будут находиться сращиванием с внутренним разложением

2. Внешнее разложение

фиксировано

АР:

Константы будут находиться сращиванием с внутренним разложением

Слайд 4

3. Внутреннее разложение фиксировано ПС координата

3. Внутреннее разложение

фиксировано

ПС координата

Слайд 5

4. Внутреннее разложение

4. Внутреннее разложение

Слайд 6

5. Сращивание Рассматриваем оба разложения в области их перекрытия: Вводим промежуточную

5. Сращивание

Рассматриваем оба разложения в области их перекрытия:

Вводим промежуточную переменную:

внешнее разложение:

внутреннее

разложение:

сравнение разложений:

Слайд 7

6. Следующие члены Из-за члена

6. Следующие члены

Из-за члена

Слайд 8

7. Правило Ван Дайка и равномерно пригодное АР Правило Ван Дайка

7. Правило Ван Дайка и равномерно пригодное АР

Правило Ван Дайка работает

для P=Q=0 и для P=Q=2

Правило Ван Дайка не работает для P=Q=1

Слайд 9

8. Медленное обтекание сферы: постановка задачи

8. Медленное обтекание сферы: постановка задачи

Слайд 10

9. Решение Стокса Стокс [1851] Коэффициент сопротивления

9. Решение Стокса

Стокс [1851]

Коэффициент сопротивления

Слайд 11

10. Формальная поправка к решению Стокса Уайтхед [1889]

10. Формальная поправка к решению Стокса

Уайтхед [1889]

Слайд 12

11. Толщина ПС Озеен [1910] причина неравномерности Оно становится непригодным если

11. Толщина ПС

Озеен [1910]

причина неравномерности

Оно становится непригодным если они одного

порядка, т.е. если

Другие соображения:

Инерция = вязкость

L – характерный масштаб

Инерция и вязкость соизмеримы при

Слайд 13

12. Внутреннее разложение фиксировано Уравнение Озеена

12. Внутреннее разложение

фиксировано

Уравнение Озеена

Слайд 14

13. Поправка во внешнем разложении

13. Поправка во внешнем разложении

Слайд 15

14. Метод Озеена: модельная задача В области конечных r мы вносим

14. Метод Озеена: модельная задача

В области конечных r мы вносим в

задачу малую погрешность, а в области больших r , там где нелинейный член важен, погрешность тоже мала из-за того, что здесь f близка к единице.
Слайд 16

15. Метод Озеена: обтекание сферы В области конечных r мы вносим

15. Метод Озеена: обтекание сферы

В области конечных r мы вносим в

задачу малую погрешность, а в области больших r , там где нелинейный член важен, погрешность тоже мала из-за того, что здесь V близка к ez.
Слайд 17

16. Теплообмен при медленном обтекании цилиндра -критерий Пекле, характеризующий отношение конвекции

16. Теплообмен при медленном обтекании цилиндра

-критерий Пекле, характеризующий отношение конвекции к

кондуции

Поле скоростей потенциально

Физика данной задачи полностью отвечает подходу Озеена. При важен лишь кондуктивный теплоперенос; при больших , там, где , превалирует конвекция.

На бесконечности

На поверхности цилиндра

Подход

Озеена

Слайд 18

17. Теплообмен при медленном обтекании цилиндра Естественно искать решение этой задачи

17. Теплообмен при медленном обтекании цилиндра

Естественно искать решение этой задачи во

всей плоскости, разместив в начале координат источник неизвестной заранее мощности

есть функция только !

Слайд 19

19. Теплообмен при медленном обтекании цилиндра Суммарный тепловой поток

19. Теплообмен при медленном обтекании цилиндра

Суммарный тепловой поток

Слайд 20

20. Упражнение к лекции 7 Рассмотреть задачу Получить внешнее АР по

20. Упражнение к лекции 7

Рассмотреть задачу
Получить внешнее АР по АП


и внутреннее АР ( )
Срастить разложения.
Затухающее на бесконечности решение уравнения
есть где A - произвольная константа