3.3.3 二维粘性Burgers方程
Burgers方程是流体力学中一个非常重要和基本的偏微分方程,它广泛地应用于空气动力学、湍流、交通流、热传导以及半导体模拟等领域。二维粘性Burgers方程的形式如下:

其中,u代表速度,x、y为空间坐标,t为时间,ν为粘性系数。对上式做二维傅里叶变换,得:

取ν=0.01,初始条件u(x,y,0)=sech(4x2+4y2),傅里叶谱方法的代码如下:
程序3-8
主程序代码如下:(https://www.daowen.com)

burgers.m文件代码如下:

程序执行结果如图3-10所示,初始波形逐渐演变成了激波,这是符合实际情况的。

图3-10 二维粘性Burgers方程的计算结果