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scilab - 在 scilab 中使用 fsolve 时如何克服“scilab 参数函数返回的变量不正确”？

问题描述

在解决流体力学主题中的一个问题时，我遇到了一种情况，我必须解决 4 个非线性方程才能获得 4 个未知变量值。所以，我在 scilab 中使用了 fsolve 函数来求解方程。我的代码如下：

clc
clear

function f=F(x)
f(1)=x(1)-(0.4458*x(2)^(-2))
f(2)=x(3)-(0.26936*x(2)*(-1)) 
f(3)=(2.616*x(2))-(x(4)*x(1)^2)
f(4)=(0.316/(x(3)^(1/4)))
endfunction
function j=jacob(x)
 j(1,1)=1;j(1,2)=0.8916*x(2)^(-3);j(1,3)=0;j(1,4)=0
 j(2,1)=0;j(2,2)=0.26936*x(2)^(-2);j(2,3)=1;j(2,4)=0;
 j(3,1)=-2*x(1)*x(4);j(3,2)=2.616;j(3,3)=0;j(3,4)=-1*x(1)^2;
 j(4,1)=0;j(4,2)=0;j(4,3)=-2/x(3)/log(10);j(4,4)=(-0.5*x(4)^(-1.5))-(1/x(4)/log(10));
endfunction
x0=[1 1 2000 1];
[x,v,info]=fsolve(x0,F,jacob);
disp(x);

错误：

[x,v,info]=fsolve(x0,F,jacob); !--error 98 scilab 参数函数返回的变量不正确。在 exec 文件的第 17 行调用：
exec('D:\Desktop files\Ajith\TBC\SCILAB code\Chapter_08\fsolve.sce', -1)

问题详情：-

实际问题： 1 atm 和 35 摄氏度的热空气将在 150m 长的圆形塑料管道中以 0.35 m3/s 的速率传输。如果管道的水头损失不超过 20m，确定管道的最小直径？

书名：流体力学：YACengel 和 JMCimbala 的基础与应用。

页码和问题编号：页码：345，示例 8-4

书的ISBN： 0-07-247236-7

教材链接： https ://www.academia.edu/32439502/Cengel_fluid_mechanics_6_edition.PDF

在我的代码中：x(1) 是速度，x(2) 是直径，x(3) 是雷诺数，x(4) 是摩擦系数

预期答案：x(1)=6.24，x(2)=0.267，x(3)=100800，x(4)=0.0180。

我对错误的看法：

  1. 所看到的是，如果我将变量的幂从 0.5 更改为 2 或 -1.5 更改为 1，则会计算并显示答案。所以，问题出在所用变量的力量附近。
  2. 还有 x 的初始值，我看到对于某些初始值没有错误，我得到了输出。

标签： scilab

解决方案

在阅读了书中对问题的描述后，只有一个非平凡方程（第三个）所有其他直接给出其他未知数作为 的函数D。这是确定直径的代码：

function out=F(D)
    V = 0.35/%pi/D^2*4;
    Re = V*D/1.655e-5;
    f = 20/(150/D*V^2/2/9.81);
    out = 1/sqrt(f) + 2*log10(2.51/Re/sqrt(f));    
endfunction
D0 = 1;
[D,v,info]=fsolve(D0,F);
disp(D)

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