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热传导方程

热传导方程(或称热方程)是一个重要的偏微分方程,它描述一个区域内的温度如何随时间变化。

热传导方程

1、热传导方程的导出:

模型: 给定一空间内物体G,设其上的点(x,y,z) 

在时刻t的温度为 u(x,y,z,t)。

问题: 研究温度u(x,y,z,t)的运动规律。

热传导方程

2、温度时间空间:

在其中返拍:u=u(t,x,y,z)表温度,它是时间变化t与空间变化(x,y,z)的涵数;k是热扩散系数率,决策于原材料的热传导率,相对密度与比热容。

3、唯一解

假如考虑到的物质并不是全部空间,则为了更好地获得方程式的唯一解,务必选定u的初始条件。假如物质是全部空间,为了更好地获得唯一性,务必假设解的增长速度有一个指数槐隐型的上界铅世厅,此假设符合试验结果。

热方程式操纵导热以及它对外扩散全过程,例如颗粒对外扩散或神经元细胞的动作电势差。热方程式还可以做为一些金融业状况的实体模型,例如布莱克-斯科尔斯实体模型与Ornstein-Uhlenbeck全过程。