层流强迫对流的二维定常问题.docx

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层流强迫对流的二维定常问题By SYSUWalker如何数值求解高阶非线性边值问题:对于高阶微分方程,可以化为微分方程组后再进行求解,上式中,令,且并用一个较大的数来代替,则以上方程变为方程组:打靶法的实质是把边值问题化为初值问题来解,我们设法确定的值,使得初值问题:(1)的解的一阶偏导在的值满足或。这样,确定的问题,就变成了求解非线性方程的近似根的问题了,可以用二分法、弦截法或牛顿法都可以求解。本文选择弦截法求解。先选取初始近似值,并按照公式其中取可以用Runge-Kutta法来对微分方程组求初值问题(1)的数值解,用打靶法来求解整个问题,通过以下步骤求解: 令,采用R-K法计算(1)的数值解,若,则为所求,否则进行下一步; 令,采用R-K法计算(1)的数值解,若,则为所求,否则令,进行下一步; 用弦截法调整初值:进行下一步; 令,采用R-K法计算(1)的数值解,若,则为所求否则,令k=k+1转向继续计算直到满足精度位置。R-K法的编程思路如下所示,在上述步骤中,所有用到R-K法的地方可以总结为:已知方程组:求方程组可以写成如下形式:那么,四阶R-K法的求解公式为这样就能够求得,从而得到的关系。打靶结果:

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