在研究挤压流的流体动力学问题中,进行拉普拉斯逆变换时为什么会用到tanx=x的特征值

在研究挤压流的流体动力学问题中,进行拉普拉斯逆变换时为什么会用到tanx=x的特征值

我记得一般那个教科书上有吧,我当时学的教科书上有常见的问题,我给你找找
在研究挤压流的流体动力学问题中,通常需要将物理量从频域(如傅里叶变换)转换回时域,这个过程就是逆变换。在进行逆变换的过程中,需要求解一个积分,而这个积分的被积函数中包含一个常数,这个常数的值是根据边界条件来确定的。

对于挤压流问题中的拉普拉斯方程,我们可以采用分离变量法得到一个形如X(x)Y(y)Z(z)的解,其中X(x)是沿着挤压流的方向的解,Y(y)和Z(z)是垂直于挤压流方向的解。当进行逆变换时,我们需要将X(x)展开成一组正交基函数的线性组合,其中的正交基函数需要满足边界条件,并且可以通过拉普拉斯逆变换公式求解。

对于挤压流问题中的边界条件,往往是挤压板边界上的速度为零。在这种情况下,我们需要将x轴离散化,然后在每个x点上求解一个关于y和z的本征值问题,得到一组特征函数和特征值。在这个过程中,出现了tanx=x这个特征值,是因为它是关于x=0对称的,并且在x=0处具有奇异性。这种特殊的特征值对于求解逆变换时的积分非常重要,因为它能够消除奇异性,使得积分能够收敛。

因此,当进行拉普拉斯逆变换时,需要用到tanx=x这个特征值。