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fww6699621

木虫 (著名写手)

[求助] 一个吸附过程的偏微分方程求解 已有1人参与

模型如下图所示,利用菲克第二定律求解
还望给出推导过程,感谢应助!!!


一个吸附过程的偏微分方程求解
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对自己好一点,因为一辈子不长;对他人好一点,因为下辈子不一定遇到。
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
这个是一维的动态偏微分方程,通过引入因子y=x/sqrt(t),可以将偏微分方程转化为常微分方程。
PC/Pt=dC/dy*Py/pt=-x/2*t^(-3/2)*dc/dy
PC/Px=dc/dy*Py/px=1/sqrt(t)*dC/dy
P^2C/Px^2=1/sqrt(t)*d^2C/dy^2*1/sqrt(t)=1/t*d^2C/dy^2
代入原方程,得:
-x/2*t^(-3/2)*dc/dy=1/t*d^2C/dy^2
整理后:d^2C/dy^2+y/2*dc/dy=0
C(x,t)=M+N'*Integral{e^(-ξ^2/4)* dξ , 0, x/sqrt(t)}
       =M+N*Integral{e^(-ξ^2)* dξ , 0, x/[2*sqrt(t)]}
这里M,N,N'为积分常数,需要根据初始和边界条件确定。
2楼2017-06-12 22:03:44
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fww6699621

木虫 (著名写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by peterflyer at 2017-06-12 22:03:44
这个是一维的动态偏微分方程,通过引入因子y=x/sqrt(t),可以将偏微分方程转化为常微分方程。
PC/Pt=dC/dy*Py/pt=-x/2*t^(-3/2)*dc/dy
PC/Px=dc/dy*Py/px=1/sqrt(t)*dC/dy
P^2C/Px^2=1/sqrt(t)*d^2C/dy^2*1/sqrt( ...

嗯,感谢

“代入原方程,得:
-x/2*t^(-3/2)*dc/dy=1/t*d^2C/dy^2”
貌似漏写了一个系数D
对自己好一点,因为一辈子不长;对他人好一点,因为下辈子不一定遇到。
3楼2017-06-13 20:58:37
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终之太刀—晓

铁杆木虫 (著名写手)

数学爱好者

补充一下,如果是得出通解,一般而言求解出积分常数的是初值问题;如果是考虑有限区域,给定边界条件,实际上用分离变量法更合适。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
PreferenceforMathematics
4楼2017-06-13 23:09:52
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