首页 > 其他分享 >【前置知识】散度、梯度、旋度及其衍生

【前置知识】散度、梯度、旋度及其衍生

时间:2024-04-05 14:34:31浏览次数:25  
标签:算符 矢量 旋度 梯度 前置 散度 拉普拉斯 标量

在CFD理论研究中,以下的算符是不得不品的基础。下文整理在笛卡尔坐标系下,散度、梯度、旋度等一系列物理量。

目录

倒三角算符

一阶

梯度

散度

旋度

二阶

梯度的散度

​编辑

拉普拉斯算符

散度的梯度

爱因斯坦求和约定


倒三角算符

倒三角算符,称为nabla,哈密顿算子,又可称为del。 表现形式见下式

在向量微积分中用作三个不同的微分算子的一部分:梯度 (∇)、散度 (∇⋅) 和旋度(∇×)。

一阶

梯度

梯度表示表示某标量在空间某一位置沿某一方向的变化率。

在表现形式上是倒三角算符乘一个标量,得到一个新的矢量。

散度

散度表征场的有源性。

在表现形式上是倒三角算符点乘一个矢量,得到的结果是一个标量

注意区别:散度是点乘,梯度是乘,在符号上表现的很明显

旋度

旋度在表现形式上为倒三角算符叉乘一个矢量,得到的结果是一个矢量


二阶

在上述三度的基础上,可以进一步进行处理。比如散度的梯度、梯度的散度等等

其实它们的二阶形式一共有5种,下文对两个易于混淆的进行解释:

梯度的散度

一个标量通过梯度计算,结果是一个矢量,可进行散度计算,最终仍得到一个标量。

这个是最重要也是最常见的。

拉普拉斯算符

上述计算过程可引入拉普拉斯算符进行简化:

拉普拉斯算符是求梯度的散度,按理来说是只能求标量的;但有时候我们会看到它用于矢量

在Mathematical Methods for Physicists(7th Ed)中对此做出了解释:拉普拉斯算子对于标量的结果是标量。然而,有时候会有人用拉普拉斯算子求向量,此时相对于对该矢量的三个分量分别使用拉普拉斯算子。

例如N-S方程中的就有对矢量应用的例子

散度的梯度

一个矢量经过散度计算,结果是一个标量,仍可进行梯度计算,最终得到一个矢量。在物理问题中很少出现。此处写出是为了防止和拉普拉斯算子混淆。

事实上,散度的梯度如下:


爱因斯坦求和约定

所谓Einstein约定求和就是略去求和式中的求和号。在此规则中两个相同指标就表示求和,而不管指标是什么字母,有时亦称求和的指标为“哑指标”。

在同一项中,如果同一指标(如上式中的i)成对出现,就表示遍历其取值范围和。这时求和符号可以省略,在N-S方程表示中常常用到。

例如下式,i的取值范围在1~3,此时表示的是不可压缩流体的连续性方程:

标签:算符,矢量,旋度,梯度,前置,散度,拉普拉斯,标量
From: https://blog.csdn.net/a5567899/article/details/137194466

相关文章

  • Vue学习笔记70--全局前置-路由守卫 + 后置路由守卫 + 独享守卫 + 组件内守卫
    路由守卫简介作用:用于对路由进行权限控制分类:全局守卫(前置路由守卫+后置路由守卫)、独享守卫、组件内守卫全局--前置路由守卫+ 后置守卫 示例1importVuefrom'vue'2importVueRouterfrom'vue-router'3importHomefrom'../views/Home.vue'4imp......
  • CTFHUB-技能树-Web前置技能-SQL注入-报错注入
    技能树-Web前置技能-SQL注入-报错注入报错注入函数loor函数selectcount(*),(floor(rand(0)*2))xfromtablegroupbyx;select查询语句groupby进行分组(相同为一组)rand()生成0到1的随机数floor()返回整数count()对数据整合(类似去重)产生原因:mysql在执行该语句会......
  • JMeter前置处理器-Beanshell前置处理器详解
    前言在JMeter中,前置处理器用于在发送HTTP请求之前执行特定的操作。Beanshell前置处理器是一种非常强大的前置处理器,它允许您使用Java语言编写脚本来实现各种复杂的逻辑。本文将介绍如何使用Beanshell前置处理器来执行自定义操作以增强性能测试。什么是Beanshell前置处理器?Bean......
  • JMeter前置处理器-用户参数详解
    简介在进行性能测试时,对于模拟真实用户行为和生成负载的需求日益增加。JMeter作为一款开源的性能测试工具,在这方面提供了丰富的功能和扩展性。其中,前置处理器是一项强大的功能,可以在发送请求之前对请求进行修改或添加额外的操作。本文将介绍前置处理器中非常重要的一个,用户参数......
  • FPGA图像处理——前置基础篇
    FPGA图像处理——前置基础篇本系列博客旨在结合FPGA来进行图像处理,致力于各种图像处理算法的实现,同时参考了博客原创作者——咸鱼FPGA的资料。以下是前置基础三节,我会以一个小白的角度去思考,解析学习过程中遇到的各种问题。1.Modelsim联合Matlab的图像仿真平台这是一个用于验......
  • 图论必备:前置知识大盘点,助你轻松起航!
    ​                        ......
  • 搞不清++操作符前置后置的区别?看这篇博客就够了!
    前言:--操作符与++操作符属性可类比理解,懂++就懂--。一、++操作符简介    ++操作符是一种单目操作符,意味着其操作数只有一个,那么由于++操作符位于操作数的位置不同,分为前置++(例:++a)和后置++(例:a++)。++操作符有自增属性,++后会使得自身数值改变,数值+1。二、前置++与后置+......
  • Bootloader/IAP零基础入门(0) —— Bootloader/IAP的前置知识
    前言(1)如果有嵌入式企业需要招聘湖南区域日常实习生,任何区域的暑假Linux驱动/单片机/RTOS的实习岗位,可C站直接私聊,或者邮件:[email protected],此消息至2025年1月1日前均有效(2)本章节主要是进行一些基础科普,对这部分了解的,可自行跳到后面章节。Bootloader/IAP的前置知......
  • 复试C++19真题_看程序写结果_前置++运算符重载 易错
    考察前置++运算符设置为友元函数,这题的坑在于,返回值是不是对象的引用,形参也不是对象的引用,导致自增离开了作用域以后就不在有任何效果。#include<iostream>usingnamespacestd;classC{private:intxx,yy;public:C(intx,inty):xx(x),yy(y){}friendC......
  • vue面试题(前置知识)
    一、渐进式框架Vue是一个框架,也是一个生态,其功能覆盖了大部分前端开发常见的需求。包含了声明式渲染、组件化系统、客户端路由、大规模状态管理、构建工具等,但vue的核心库只关注视图层。在实际开发中,可以根据业务需求的变化,来不断增加这些功能,实现vue的渐进式增强。二、声明式框......