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歐拉方程
鎖定
- 中文名
- 歐拉方程
- 外文名
- Euler Equation
- 本 質
- 運動微分方程
- 地 位
- 無黏性流體動力學最重要的方程
- 首次提出
- 1755年
- 領 域
- 物理學
- 方程形式
- (ax²D²+bxD+c)y=f(x)
歐拉方程簡介
ax²D²y+bxDy+cy=f(x)
例如:(x²D²-xD+1)y=0,(x²D²-2xD+2)y=2x³-x等都是歐拉方程。化學中足球烯即C-60和此方程有關。
[1]
歐拉方程其它
歐拉方程泛函形式
歐拉方程是泛函極值條件的微分表達式,求解泛函的歐拉方程,即可得到使泛函取極值的駐函數,將變分問題轉化為微分問題。
[2]
(1) 最簡單的歐拉方程是:
設函數F(x,y,y') 是三個變量的連續函數,且點(x,y)位於有界閉區域B內,則對形如的變分,若其滿足以下條件:
則函數y、(x) 滿足微分方程:
上式即為泛函Q[y]的歐拉方程。
(2)含有自變函數高階導數的泛函的歐拉方程
一般來説,對於下述泛函:
在類似條件下,可以得到對應的歐拉方程為:
(3)含有多個自變函數的泛函的歐拉方程
對於下述泛函:
其歐拉方程組為:
(4)多元函數的泛函及其歐拉方程
此處僅考慮二元函數的情況,對如下所示多元函數的泛函:
其歐拉方程為:
歐拉方程應用
歷史上,只有連續性及動量方程是由歐拉所推導的。然而,流體動力學的文獻常把全組方程——包括能量方程——稱為“歐拉方程”。跟納維-斯托克斯方程一樣,歐拉方程一般有兩種寫法:“守恆形式”及“非守恆形式”。守恆形式強調物理解釋,即方程是通過一空間中某固定體積的守恆定律;而非守恆形式則強調該體積跟流體運動時的變化狀態。
歐拉方程推導過程
如下