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一个吸附过程的偏微分方程求解

作者 fww6699621
来源: 小木虫 150 3 举报帖子
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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!!!


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  • 精华评论
  • peterflyer

    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。

  • fww6699621

    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

  • 终之太刀—晓

    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。

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