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传热学 圆柱坐标系下的导热微分方程的推导方法 笛卡尔坐标和圆柱坐标转换推导

2021-04-27知识7

请问在n维空间中将极坐标转换为笛卡尔坐标的计算公式是怎样的? 一般极坐标系不在3维空间上使用,类似的有圆柱面坐标系或球面坐标系。在同一平面上,极坐标系转换为平面直角坐标系的公式如下:x^2+y^2=ρ^2tanθ=y/x如ρ*cosθ=1根据公式cosθ=x/√(x^2+y^2)ρ=√(x^2+y^2)所以,相乘后可化为x=1就是垂直于x轴的直线。

【笛卡尔坐标系->极坐标系の转换中的问题】数学达人进! 首先不是dxdy=rdr,而是dxdy=rdrdθ,也就是说在直角坐标下的面积元素dxdy,经过极坐标变换后,这微小面积等于rdrdθ。对于二重积分中一般的坐标变换,教材上一般都有,推导过程太长,初学时也没必要太在意证明过程,记住并且会用结论即可:经过x=x(u,v),y=y(u,v)变换后,有∫f(x,y)dxdy=∫|J|f[x(u,v).y(u,v)]dudv,其中|J|表示雅克比行列式x'u x'vy'u y'v在极坐标变换中,x=rcosθ,y=rsinθ。因此x'r=cosθ,x'θ=-rsinθ,y'r=sinθ,y'θ=rcosθ,故其雅克比行列式|J|=x'r*y'θ-x'θ*y'r=r(cosθ)^2+r(sinθ)^2=r,也就是dxdy=rdrdθ了。

传热学 圆柱坐标系下的导热微分方程的推导方法 圆柱坐标系下的导热微分方程与直角坐标系中的导热微分方程一样.直角坐标系用T=T(t,X,Y,Z);圆柱坐标系用T=T(t,R,J,Z).然后根据傅立叶定律列出R、J、Z方向上的导入与导出的热量的六个微分方程;然后根据能量守恒定律列出热平衡式,经整理即可得.这样及可得(不论稳态否、有无内热源否,均可根据内热源生成热及内能的增量列出方程,很易理解)

#笛卡尔坐标和圆柱坐标转换推导

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