Quá trình truyền nhiệt trong thiết bị là một quá trình phức tạp xảy ra đồng thời của ba dạng trao đổi nhiệt cơ bản: trao đổi nhiệt bằng dẫn nhiệt, trao đổi nhiệt bằng đối lưu, trao đổi nhiệt
Trang 1
§¹i häc §µ N½ng Tr−êng §¹i häc b¸ch khoa
Khoa c«ng nghÖ nhiÖt ®iÖn l¹nh
PGS, TS NguyÔn Bèn
C¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh
truyÒn nhiÖt
- §µ N½ng - 2001 -
Trang 3Chương 1: Mô hình bài toán dẫn nhiệt
Do đó, trong thời gian dτ, số phân tử ở
ρco nên
Trang 4* Khi dS có vị trí bất kỳ thì q = - λ gradT
kT 8
c
3
3 2
v
Định luật Fourier đúng cho mọi chất rắn, lỏng, khí
q λ
q ω
q ω λ
ρ
C dV
V
O
Trang 5[Lượng nhiệt phát sinh trong dV] - [Thông lượng nhiệt qua dV]= [Biến thiên entanpy của dV]
∂t
=
p
v c
do đó: divqr = div (ρcpωrt- λgrr ), coi (ρ, cadt p) = const ta có :
divqr = ρcp div (tωr) - div (λgrr ) adt
= ρcp (tdiv ωr + ωr gr ardt) - λdiv (grr )- adt grr adt grradλ
= ρcp (tdiv ωr + ωrgrr ) - λ∇adt 2
t - grr adt grradλVậy phương trình có dạng:
dz
=
τddt
nên phương trình vi phân dẫn nhiệt sau khi đặt a =
Cp ρ
∂
∂ +
∂
∂ +
∂
∂ +
∂
∂
∂
∂ +
∂
∂
⋅ +
∂
∂
⋅ +
∂
∂
∂
∂ +
∂
∂ +
∂
∂
) , , (
sin sin
cos 2
) , , (
1 1
) , , (
2 2 2
2 2
2 2
2 2
2
2
2 2
2 2 2
2
2
2 2
2 2 2
ϕ θ ϕ
θ θ
θ
θ θ
ϕ ϕ
r trong r
t t
r r
t r
t r r t
z r trong z
t t r r
t r r t
z y x tọa trong z
t y
t x t
1.2.3 Các dạng đặc biệt của phương trình vi phân dẫn nhiệt
dt
a
(trong tọa độ vuông góc (xyz))
(trong tọa độ trụ (rϕz))
(trong tọa độ cầu (rθϕ))
Trang 6q ρ
Theo nội dung, các ĐKĐT được phân ra 4 loại sau:
1 Điều kiện hình học: Cho biết mọi thông số hình học đủ để xác
định hình dạng, kích thước, vị trí của hệ
2 Điều kiện vật lý: Cho biết luật phân bố các thông số vật lý theo
3 Điều kiện ban đầu: Cho biết luật phân bố nhiệt độ lúc τ = 0 tại mọi điểm M ∈ hệ, tức cho biết t = t(x, y, z, τ = 0), ∀(x, y, z) ∈ V
4 Điều kiện biên: Cho biết luật phân bố nhiệt độ hoặc luật cân bằng nhiệt tại mọi điểm trên biên W, ở mọi thời điểm τ, tức cho biết:
1.3.3 Các loại điều kiện biên (ĐKB)
bố t hoặc cách trao đổi nhiệt, ta có thể cho biết các loại ĐKB sau đây:
Trang 7tuyến nằm ngang
nhiệt ra chất lỏng theo luật:
-λtn (M3, τ) = α[t(M3, τ) - tf], tức cho biết
gradt (M3) = [tf - t(M3)]/(λ/α), ∀M3 ∈ W3, ∀τ
có dạng :
-λ
n
) M
riêng pha mới
1.3.4 ý nghĩa hình học của các loại ĐKB
Dạng đường cong phân bố nhiệt độ t(x, y, z, τ) tại lân cận biên W,
dτ
5
dx dτ
x
0 x5
Trang 8tuỳ theo cách cho ĐKB, sẽ có các đặc điểm hình học sau đây:
W Cách cho ĐKB Đường cong
t
= 0 β
Các tiếp tuyến của t(M) tại
W song song, góc β = const
ư /
t
tf w
x V
tfR
λ α
Các tiếp tuyến của t(M) tại
δ
x V
d
dx5
H4 Minh hoạ ý nghĩa hình học các ĐKB
1.4 Mô hình một bài toán dẫn nhiệt
Mô hình toán học của một bài
Trang 9−λ tn
w x -1 q(M, )τ 2
Trang 10Chương 2: các Phương pháp giải tích
2.1 phép chuẩn hoá và định lý hợp nghiệm:
2.1.1 Nội dung cơ bản của các phương pháp giải tích
tính thành một số phương trình vi phân thường tương đương, bằng cách tách biến, tìm nghiệm riêng ổn định và biến thiên hằng số
Các cách trên được sử dụng tuỳ thuộc tính thuần nhất hay không thuần nhất của phương trình dẫn nhiệt và phương trình vi phân mô tả các điều kiện biên
- Lợi ích của phép chuẩn hoá là đơn giản hệ phương trình và cách
Trang 11giải, khiến cho nghiệm có tính tổng quát, không phụ thuộc các đại lượng có thứ nguyên, và trong vài trường hợp, có thể thuần nhát hoá các điều kiện biên không thuần nhất
α
ư
= τ δ
= τ
=
∂
∂
= τ
∂
∂
) W ( ) TN 0 ( ] t ) , ( t [ )
, (
t
) W ( ) TN ( 0
) , 0 (
t
) DKD ( t
) 0 , x
(
t
) FT ( ) TN ( x
t a t
3 f
x
o x
o 2 2
2
f o f
a F
x X
t t
t t
và đặt B =
λ αδ
X∂
θ
∂)
Trang 12)(0
),0(
1)0,(
2 2
TN F
B F
TN F
X
X F
x
x
θθ
θ
θ
θθ
Bài toán (θ) có hai điều kiện biên ở dạng thuần nhất
2.2 Phương pháp tách biến Fourier
2.2.1 Nội dung phương pháp Fourier
Là tìm nghiệm ở dạng tách biến, như là tích của một hàm của tọa
độ với một hàm của thời gian
Nhờ đó có thể chuyển một phương trình đạo hàm riêng thành hệ hai phương trình vi phân thường tương đương
Phương pháp này thường dùng để giải các hệ phương trình thuần nhất
2.2.2 Cách giải các bài toán thuần nhất
Các bài toán thuần nhất có thể giải bằng phương pháp tách biến Fourier theo các bước: tách biến phương trình vi phân DN tìm nghiệm tổng quát, xác định các nghiệm riêng theo các ĐKĐT, hợp nghiệm
Đó là các bước của phương pháp tách biến
2.2.3 Ví dụ: Bài toán làm nguội tấm phẳng biên (W 2 +W 3 )
1 Phát biểu bài toán:
α
ư
= τ δ
= τ
=
=
τ
] t ) , ( t [ )
, (
t
0 ) , 0 (
t
t ) 0 , x
(
t
at t
f x
x
o xx
λ τ
Trang 13θ =
f o
f t t
t t
, 1 (
0 ) , 0 (
1 ) 0 , (
F B F F x
x
x
xx F
θ θ
θ
θ
θ θ
3 T¸ch biÕn b»ng c¸ch t×m nghiÖm d¹ng θ(X,F) = X(x) F(F)
) X ( X
) X (
"
X
=
) F ( F
) F (
+
=
→
=+
− F k 2
2 1
2
2
e)F(F0)F(Fk)
k cos
H7 Gi¶i ph−¬ng tr×nh cotg k =
B k
=
− 1
i
F i k i
i cos k Xe c
1 cicos kiX=
coskiX → ∫1
0
i XdX k
i
i k
k sin
0
i i
i X c cos k X dX k
Trang 14k k
4
2 sin
→ ci =
i i
i
k2sink
2
ksin4+
VËy nghiÖm bµi to¸n lµ:
k sin
1
F=0 1
= 0 τ
bµi to¸n (v) thuÇn nhÊt
3 T×m nghiÖm v cña bµi to¸n (v) b»ng ph−¬ng ph¸p t¸ch biÕn, sau
2.3.3 VÝ dô: Bµi to¸n gia nhiÖt v¸ch ph¼ng biªn (W 1 )
F = 0
θ
Trang 15= τ
=
=
τ
o o o xx
t ) ,
(
t
t 2 ) ,
0
(
t
t ) 0 ,
x
(
t
at t
=
−
= θ
2
o o
a F
x X t
t t
λτ
to
δ
2toW'1
H10 Bµi to¸n (2.3.3) bµi to¸n (t) trë thµnh d¹ng chuÈn ho¸ (θ) nh− sau:
+
=
= θ
+
= θ
→ θ
=
= θ
2
2 1
2 1 xx
c 1 ) 0 (
c c 0 ) 1 (
c X c 0
→ θ = 1 − X
(θ) trë thµnh bµi to¸n (v) thuÇn nhÊt nh− sau:
− θ
=
=
−
= θ
− θ
=
−
= θ
− θ
=
= θ
−
= θ
= θ
=
) TN ( 0 1 1 ) 0 ( ) F , 0 ( )
Trang 16t
x δ
t
t = 2t t
= 0
o τ
2t o
o o
- Bài toán (θ) không tồn tại nghiệm riêng ổn định
- hoặc có nghiệm riêng ổn định θ nh−ng không tìm đ−ợc
- Bài toán với vật có nguồn nhiệt trong, hoặc đ−ợc gia nhiệt bằng điện
Trang 172.4.2 Néi dung ph−¬ng ph¸p BTHS
Gåm c¸c b−íc sau:
1 LËp bµi to¸n (v) thuÇn nhÊt, b»ng c¸ch cho b»ng 0 tÊt c¶ c¸c
§KB kh«ng thuÇn nhÊt trong bµi to¸n (θ)
2 T¸ch biÕn v(X,F) = X(X).F(F) vµ t×m X(X) tho¶ m·n c¸c §K
1
dX)X()X
nmkhi0
=1
n An(F) n(X)
∫θ φ
1
0
m ( X ) dX )
dF
d
An(F),
t( ,0)λ
q =
t =o
δ
q = 0t
to
λ δ(t = - )x tδo x = 0
x
t
Trang 18−
= τ
=
= τ
0 ) , ( t
t ) , 0 ( t
t ) 0 , x ( t
at t
x
o x
o xx
) 0 ( 1 ) , 0 ( )
, 0 (
) ( 0
) , 1 (
X
TN t
t F
TN F
x o x
x
xx F
θ
τ
δ θ
θ
θ θ
v
0 ) F , 0 ( v
0 ) F , 1 ( v
v v
x
x
xx F
x
2 1
x x
cos(nπX)dX råi tÝch ph©n trong kho¶ng X ∈ [0,1]:
Trang 19dX ) X n cos(
) F
0 n khi ), F ( A
n o
) F , X ( 2 ) F ( A
dX ) F , X ( ) F ( A
1 0 n
1 0 o
[ θ π - nπ∫1θ π
0
]}
dX)Xncos(
= 2{1-n2π2
2
) F (
Trang 20
3 1
1
) / x n
cos(
2
2 a n δ
π τ)]
2.5 Phương pháp Fourier cho bài toán không ổn định nhiều chiều
Các bài toán nhiều chiều không ổn định có thể giải bằng phương pháp tách biến lặp, hoặc phương pháp quy về nhiều bài toán không ổn
định một chiều
2.5.1 Phương pháp tách biến lặp
2.5.1.1 Nội dung phương pháp tách biến lặp gồm các bước:
1 Tách riêng biến thời gian tìm hàm thời gian F(F)
2 Lần lượt tách các biến toạ độ và tìm các nghiệm riêng theo từng toạ độ
3 Xác định các hằng số theo ĐKĐT và biểu diễn nghiệm bài toán
ở dạng tích các nghiệm thu được
2.5.1.2 Ví dụ: Bài toán trụ vô
* Phát biểu BT: Cho trụ l=∞ có a, t
Trang 21=τϕ
ρ
+ρ+
τ
),(g)0,,(t
t),,R(t
)t
1t
1t(at
= ϕ θ
= ϕ θ
θ + θ + θ
=
) , r f t
t ) , ( g ) 0 , , r
0 ) F , , 1 (
r
1 r
1
1 1
2 r rr F
=WWrr +
r
1 W
Wr
r
1 W
1
) ( 0
2 2
2
W k W r
W r W
e F F F
k F
r rr
F k
, 0 ) (
'
"
cos sin
) ( 0
"
2 2 2 2
2
R n r k rR
R
r
n B n A
φ
lµ ph−¬ng tr×nh Bessel cÊp n, cã nghiÖm lµ: R(r) = cJn(kr) + DYn(kr) = cJn(kr) do limr 0
−
1 i
i 2 n i
) 1 i n (
! i
) 2
kr ( ) 1 (
,Víi (s) e x dx
0
1 s x
∫∞ − −
=
Trang 22m n 0 Jn(kmnr) (Amnsin nϕ + Bnm cos nϕ)e−k mn2F
θ (r, ϕ, 0) = f(r, ϕ) = ∑ ∑∞
=
∞
= 1
4 34
4 21
ϕϕϕ
=
∫π ϕ ϕ2
0
2 d ' n
mn
2 n
) k ( J
2 mn
2 1 n+
) (
r k
rJ o mo
0 ) , r
) (
r k
rJ n mn
0 ) , r
0,
)()
(1
0,
0
,0
n khi dr r k rJ k
J
n B
n A
mn o mn
mn mn
Trang 23→ Bmo = ( )
2
2 1
Lóc nµy, nghiÖm bµi to¸n (θ) lµ:
2.5.2.2 VÝ dô:
i
o o
zz r rr
t z
r
t
TN t
L r t r
t z
r
t
t a t
,
(
11
τ τ
= τ
= +
) t t ( ) 0 , z , r T
) TN ( 0 ) , 0 , r T ) , z , r T
T a
1 T T r
1 T
o i o
zz r rr
* Gi¶i b»ng ph−¬ng ph¸p quy vÒ 2 bµi to¸n 1 chiÒu:
Trang 24+ (Zzz - a1 Zτ)R = 0 Phương trình này được thoả mãn khi đồng thời có:
τ
τ
0Za
1Z
0Ra
1Rr
1R
zz
r rr
Đây là phương trình vi phân cho 2 bài toán 1 chiều
=
) t t ( ) 0 , r R
0 ) , r R
R a
1 R
r
1 R
o i o
n rr
0 ) , ( ) , 0 ( 1
z Z
L Z Z
Z a
Zzz
τ τ
) ( ) (
r k J r k
e r k
o m
sin(
2 L a 2 2 ) 1 n ( e
τ π +
1
m n 0 m o 1 m o
m o
) 1 n 2 )(
r k ( J r k
L
Z ) 1 n 2 sin[(
) k (
a L n
k m
2 2
2 + +
ư
2.5.3 Định lý giao nghiệm
2.5.3.1 Định lý 1:
Trang 25Nếu X(x, τ) là nghiệm của phương trình Xτ = aXxx
Nếu X, Y, Z nói trên đồng thời thoả mãn cùng một điều kiện biên
điều kiện biên đó
Chứng minh theo định nghĩa ĐKB thuần nhất
2.5.3.4 ứng dụng các định lý giao nghiệm:
Có thể tìm nghiệm bài toán không ổn định ở các vật thể hữu hạn,
tích các nghiệm của bài toán một chiều tương ứng, ví dụ với vật V có dạng hộp, trụ hữu hạn, đới cầu v.v
Trang 26Chương 3: phương pháp toán tử phức
và các bài toán dao động nhiệt
3.1 Bài toán dao động nhiệt
3.1.1 Khái niệm dao động nhiệt
- Dao động nhiệt là hiện tượng nhiệt độ của vật thay đổi tuần hoàn theo thời gian
- Nếu một vật được gia nhiệt và làm lạnh tuần hoàn thì trong vật xuất hiện giao động nhiệt
- Khi đó trường nhiệt độ t (trong vật và của môi trường) có dạng một hàm tuần hoàn theo thời gian τ, tức là t = t(τ) Hàm tuần hoàn này
o
2 τ
π
Ví dụ: Dao động nhiệt do sự quay của địa cầu theo ngày đêm có
cũng là những hàm tuần hoàn theo thời gian τ
3.1.2 Mô hình một bài toán dao động nhiệt
- Cũng như một bài toán không ổn định tổng quát, mô hình một
∂t
= a∇2t
và các điều kiện đơn trị, trong đó nhiệt độ hoặc dòng nhiệt q tại các biên được cho như một hàm tuần hoàn theo τ
Trang 27ư
= τ
+ ωτ
=
τ
)]
, 0 ( t ) ( t [ )
t )
(
t
f x
o 1
Do đó, điều kiện ban đầu không cần xét riêng trong mô hình bài toán DĐN
- Ví dụ: Bài toán dao động nhiệt tìm t (x, τ) trong vật nửa vô hạn 0
τ
π o
= τ
∞
ωτ +
= τ
∂
∂
= τ
t ) , x ( t lim ) , (
t
) cos(
t t ) ,
biên độ của dao động nhiệt
3.2 Phương pháp toán tử phức hay tổ hợp phức (Complex Combination):
3.2.1 Nội dung phương pháp toán tử phức (TTP):
Dùng phép biến đổi toán tử phức (sẽ giải thích sau đây) để chuyển bài toán thực (T) thành bài toán phức dạng (W) = (T) + i(S) với (S) là bài toán ảo, tìm nghiệm bài toán phức bằng cách tách biến ở
Trang 28cos(ωτ) + i sin(ωτ) = eiωτ theo công thức Euler
3 Giải bài toán phức bằng cách tách biến, tức tìm nghiệm phức
một phương trình vi phân thường
4 Biểu diễn nghiệm phức ra dạng đại số W(x,τ)= T(x,τ) + iS(x,τ),
Ta sẽ minh hoạ các bước bằng ví dụ sau
3.3 Bài toán dao động nhiệt trong vật bán vô hạn
= τ
∞
ωτ
= τ
) cos(
t ) , 0 ( T
aT T
x 1 xx
= τ
∞
ωτ
= τ
) sin(
t ) , 0 ( S
aS S
x 1 xx
2 Nhân (S) với i rồi cộng (T) để được (W) = (T) + i(S)
= τ
∞
= ωτ +
ωτ
= τ
=
∞
→
ωτ τ
0 ) , x ( W lim ) , ( W
e t )]
sin(
i ) [cos(
t ) , 0 ( W
aW W
x
i 1 1
ω
i x e
ω
ư
i x e
= τ
∞
ωτ ωτ
ωτ
∞
→
1 1 i
1 i 1
2 i
2 x
t c e
t e c ) , 0 ( W
0 c e
c 0 ) , x ( W lim ) , ( W
Trang 29Vậy nghiệm phức là W(x,τ) = t1exp (-x
2
1 a x
ω
a 2 x ( e
ω
− ωτ
→ W(x,τ) = t1e x 2 a
ω
−
[cos(ωτ - x
a 2
ω
) + isin(ωτ - x
a 2
ω
) Vậy nghiệm bài toán (T) là:
1 Dao động nhiệt có biên độ tắt
a x
e
ω
−
Trị số xo , tại đó có
) 0 ( B
) x (
B o
= 1%, gọi là khoảng tác dụng của sóng ⇒ 1% =
100 ln
τoa
Trang 30theo phương trình
cos (ωτo - λx ω / 2 a) = 1 → λx =
a 2 /
3 Giá trị gradt: theo phân bố nhiệt độ:
t(x,τ) = to + t1
o a
πτ
-x
o aτ
πτ
- x
o aτ
π
) - cos(
o
2 τ
πτ
-x
o aτ
π
(cos
o
2 τ
πτ
- sin
o
2 τ
πτ
-x
o aτ
o a
2 τ
2 o , [J/m2
]
Trang 313.4 Dao động nhiệt không ổn định trong vách mỏng
The problem of Transient Conduction Thought a Plane Wall When Oscillation
of the Environment Temperature
- by Nguyen Bon
Da nang University, 1995
In this theme will be introduced the solution of the problem of
boundary conditions and general initial condition, in the environment temperature is oscillating
The introduced general solution may be applied to determine the solutions of special problems and to thermal calculation for a thin homegeneous wall or a thin layer of the finite anybody, when the environment temperature is constant or oscillating
Bài này sẽ đưa ra lời giải của bài toán truyền nhiệt không ổn định tổng quát qua vách phẳng với điều kiện đầu tuỳ ý, trong môi trường dao động nhiệt Nghiệm thu được sẽ là hàm phân bố nhiệt độ trong vách theo tọa độ và thời gian, phụ thuộc vào 10 thông số cho trước tuỳ
ý của các điều kiện đơn trị
Kết quả đưa ra có thể ứng dụng để tính nhiệt khi nung nóng hay làm lạnh các vách mỏng có phân bố nhiệt độ ban đầu bất kỳ, khi mặt vách tiếp xúc môi trường có nhiệt độ không đổi hoặc dao động
bài toán truyền nhiệt dao động không ổn định trong vách mỏng
3.4.1 Đặt vấn đề
Việc tính toán truyền nhiệt trong vách mỏng, là vách có chiều dày nhỏ hơn bán kính cong, thường được quy về vách phẳng
Bài toán dẫn nhiệt ổn định trong vách phẳng đã được khảo sát đầy
đủ với các điều kiện biên, kể cả khi nhiệt độ mặt vách dao động Bài toán không ổn định trong vách đã được khảo sát chủ yếu chỉ với biên
Trang 32loại 1 hoặc 2 biên loại 3 đối xứng, trong đó nhiệt độ môi trường không
đổi
Đề tài này có mục đích tìm lời giải của bài toán truyền nhiệt dao
động không ổn định trong vách mỏng có 2 biên loại 3 không đối xứng, trong đó nhiệt độ môi trường có thể dao động theo thời gian, với điều kiện đầu cho tuỳ ý
Lời giải của bài toán tổng quát này sẽ có nhiều ý nghĩa trong truyền nhiệt, cả về lý thuyết lẫn ứng dụng Nó có thể được áp dụng để tính nhiệt cho các vỏ mỏng hoặc lớp mỏng gần biên các vật hữu hạn, khi nhiệt độ môi trường không đổi hoặc thay đổi tuần hoàn
3.4.2 Phát biểu bài toán:
3.4.2.1 Phát biểu truyền nhiệt:
Tìm phân bố nhiệt độ t (x, τ) trong vách phẳng rộng vô hạn dày δ
τ π
o
α
ư
= τ δ
τ π +
λ
α
ư
= τ
=
τ
) x ( t ) 0
, (
t
) , 0 ( t 2
cos t t )
, 0
(
t
at t
1 x
o 1
1 f
1 x
xx
Trang 33H.20 Bài toán t(x,τ) tổng quát
3.4.2.3 Dạng chuẩn hoá của hệ (t):
Đưa về dạng không thứ nguyên bằng phép đổi biến θ =
2 f 1 f
2 f
t t
t t
f
1
t t
2 f
ô
t t
t ) x ( t
ư
ư
, bài toán (t) sẽ có dạng chuẩn hoá θ như sau:
θ
ư
= θ
ư
= θ
=
θ
θ
) X ( ) 0 , X
(
) F , 1 ( b ) F , 1
(
) F , 0 ( 1 F
F 2 cos B b ) F , 0
(
) , 0 ( F ), 1 , 0 ( x ,
)
(
o
2 X
o 1
X
XX F
Đây là hệ phương trình đạo hàm riêng cấp 2 của θ(X, F) có điều kiện biên phi tuyến không thuần nhất tại x = 0
3.4.3 Phân tích bài toán (θ):
Trang 34−
= θ
− θ
= θ
θ
= θ
θ
) X ( ) 0 , X (
) F , 1 ( b ) F , 1 (
1 ) F , 0 ( b ) F , 0 ( )
(
o 1
1 2 X
1
1 1 X
1
XX 1 F
θ
−
= θ
− θ
= θ
θ
= θ
θ
0 ) 0 , X (
) F , 1 ( b ) F , 1 (
F
F 2 cos B ) F , 0 ( b ) F , 0 ( )
(
2
2 2 X
2
o 2
1 X
2
XX 2 F
2
định, thoả mãn điều kiện ổn định đ−ợc chọn là:
− θ
= θ
θ
=
= θ
θ
) 1 ( b ) 1 (
1 ) 0 ( b ) 0 (
0 )
(
10 2 X
10
10 1 X
10
XX 10 F
= θ
θ
−
= θ
θ
= θ
θ
= θ
θ
) X ( ) X ( ) 0 , X (
) F , 1 ( b ) F , 1 (
) F , 0 ( b ) F , 0 ( )
(
0 10
11
11 2 X
11
11 1 X
11
XX 11 F 11
1
x 0
θ10θ1 θ2
Trang 35Tóm lại, nghiệm bài toán (θ) sẽ có dạng θ(X,F) = θ10(X) -
+
=
+ +
− +
= θ
+ +
−
=
+
= θ
2 1 2 1
2 1 1 2
2 1 2 1
2 1 1 10
2 1 2 1
2 1 1
2 1 10
b b b b
b b b C
b b b b
) X 1 ( b b b ) X ( hay b
b b b
b b C
C X C )
X
(
3.4.5 Nghiệm riêng không ổn định:
3.4.5.1 Nghiệm tổng quát của hệ (θ11) đ−ợc tìm ở dạng θ11(X,F) =
hay
) F ( v
) F ( v )
= +
0 v k ' v
0 u k '' u
Trang 36k ) b b (
tgk
1
2 1 2 2 1
F k i i
i
1 i
2 i e X k cos X k sin k
b A
y
K K3
K2 K1 0 tgk
Sau khi nh©n 2 vÕ víi ⎜⎜⎝⎛ sin k X+cos k X ⎟⎟⎠⎞
k
b
i i
i
1
råi tÝch ph©n theo dX trong kho¶ng X ∈ [0, 1] nhê tÝnh trùc giao cña c¸c hµm riªng, sÏ nhËn