当我求解方程组时发生TypeError

Question

from math import exp, log
from sympy import Symbol, symbols, solve, Eq
Z = 70;p_abs = 101.325*((1-2.25577*(10**-5)*Z)**5.2559);t_std = 15-0.0065*Z;RH = 0.5;t_db = 20
K_db = t_db + 273.15
C8 = -5.8002206e+03C9 = 1.3914993e+00;C10 = -4.8640239e-02;C11 = 4.1764768e-05;C12 = -1.4452093e-08;C13 = 6.5459673e+00
p_ws_db = exp(C8/K_db+C9+C10*K_db+C11*K_db**2+C12*K_db**3+C13*log(K_db))/1000
p_w_db = p_ws_db*RH # partial pressure of water vapor_db
W_s_db = 0.621945*p_ws_db/(p_abs-p_ws_db)
W_db = 0.621945*p_w_db/(p_abs-p_w_db)
p_w_wb = (W_db*p_abs)/(0.621945+W_db)
t_wb, K_wb, W_s_wb, p_ws_wb = symbols('t_wb K_wb W_s_wb p_ws_wb')
e1 = Eq(K_wb, t_wb + 273.15)
e2 = Eq(p_ws_wb, exp(C8/K_wb+C9+C10*K_wb+C11*K_wb**2+C12*K_wb**3+C13*log(K_wb))/1000)
e3 = Eq(W_s_wb, (W_db*((2501+1.86*t_db)-4.186*t_wb)+1.006*(t_db-t_wb))/(2501-2.326*t_wb))
e4 = Eq(p_ws_wb, (W_s_wb*p_abs)/(W_s_wb+0.621945))
print(fsolve([e1,e2,e3,e4], t_wb, p_ws_wb, K_wb, W_s_wb))

这是具有4个方程式和4个未知数的代码。 我正在尝试使用sympy.solve解决这个方程式。 但是它不能解决错误。

TypeError: can't convert expression to float.

我猜exp或日志会产生问题。

Answer 1

print(fsolve([e1,e2,e3,e4], t_wb, p_ws_wb, K_wb, W_s_wb))

没有fsolve在SymPy。 数字求解器SciPy中有fsolve 。 SciPy无法使用SymPy对象，特别是它将对象转换为浮点型。 从math导入的exp和log都无法进行。

了解数值计算和符号计算之间的区别。 如果要计算exp(a)且a是符号，则需要SymPy中的符号exp ，而不是math或NumPy或其他地方的数值exp 。

正确的进口声明：

from sympy import symbols, Eq, exp, log
from scipy.optimize import fsolve

正确执行数值解：

eqns = lambdify([t_wb, p_ws_wb, K_wb, W_s_wb], [e.lhs - e.rhs for e in [e1, e2, e3, e4]])    
print(fsolve(lambda x: eqns(*x), [10, 10, 10, 10]))

在这里， lambdify从您拥有的SymPy对象创建一个SciPy可以使用的函数。 它是在数字模块中使用SymPy对象的主要工具。 创建的函数采用四个参数（第一个列出），并返回四个输出，它们是每个等式的左侧和右侧之间的差。

初始向量[10, 10, 10, 10] fsolve [10, 10, 10, 10]只是对解的猜测， fsolve需要它作为起点。 找到的解决方案是

[1.51295417e+03 7.10681717e+01 1.78610417e+03 1.50246122e+00]