华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (9): 9-17.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.180465
吕爱钟 李志雨
LU Aizhong LI Zhiyu
摘要: 目前对于平面双连通域稳态温度场的问题,解析解法主要有分离变量法、虚拟热 源法、积分变换法和格林函数法等. 这些方法仅适用于几何形状简单边界条件不复杂的情 况. 本研究采用复变函数方法,利用映射函数将物理平面上任意形状的双连通域映射为像 平面上的轴对称圆环,然后将偏微分方程转化为常微分方程,利用传热学中第 1 类边界条 件,在像平面内可以求出轴对称圆环的稳态温度场. 然后再通过映射函数将结果返回物理 平面,便得到物理平面上任意形状双连通域的稳态温度场. 对于已知映射函数的偏心圆环 和含一圆孔的半无限域的双连通域两个问题,通过本研究提出的方法给出了温度场的解 析解. 而对于一般的双连通域问题,本研究通过最优化技术给出了映射函数的求解方法, 获得了复杂双连通域稳态温度场的解析解.
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