Python – Solving non-linear system of equations (issue with sqrt)

Good morning everyone,

I am trying to solve a system of non-linear equations using python (under-expanded jet with losses – Molkov for interested physicists)

The system of equation is shown on the picture below:

In order to do that, I am trying to use the library Scipy and the module fsolve as shown below.

def equations(p):

    P2, T2, u2, rho2, P3, T3, u3, rho3 = p;

    return (P2 - TANK_PRES + rho2 * (u2**2) * ((K / 4) + 1),
            Cp_H2 * TANK_TEMP - Cp_H2 * T2 - ((K + 1) * (u2**2) / 2),
            P2 - ((rho2 * R_H2 * T2) / (1 - ABEL_NOBLE_COEF * rho2)),
            P3 - P2 + rho2 * (u2**2) * ((F / 4) - 1) + rho3 * (u3**2) * ((F / 4) + 1),
            Cp_H2 * T2 + ((u2**2) / 2) - Cp_H2 * T3 - ((F / 4) + 1) * ((u3**2) / 2),
            rho3 - (P3 / (ABEL_NOBLE_COEF * P3 + R_H2 * T3)),
            rho2 * u2 - rho3 * u3,
            u3 - np.sqrt((H2_GAMMA * R_H2 * T3)) / (1 - ABEL_NOBLE_COEF * rho3))


P2, T2, u2, rho2, P3, T3, u3, rho3 =  fsolve(equations, (10**7, 1000, 1500, 1, 10**7, 1000, 1500, 1))
print(equations((P2, T2, u2, rho2, P3, T3, u3, rho3)))
print("*****")
print(P2, T2, u2, rho2, P3, T3, u3, rho3)

But, I encounter a problem due to the np.sqrt((H2_GAMMA * R_H2 * T3)) part in the last equation. Python is trying to solve the system trying a negative value for T3 (and therefore a mathematic error due to negative term with the square-root).
Below the error message received

(-27468750.0, -1967406.7266, -31562027.65265894, 55125.0, -13781.25, 0.7579822540902079, 0.0, -6157.533689399985)
*****
10000000.0 10000.0 1500.0 1.0 10000000.0 10000.0 1500.0 1.0
c:usersguillaume.thirietdownloadstest_h2jet.py:89: RuntimeWarning: invalid value encountered in sqrt
  u3 - np.sqrt((H2_GAMMA * R_H2 * T3)) / (1 - ABEL_NOBLE_COEF * rho3))
c:usersguillaume.thirietdownloadstest_h2jet.py:92: RuntimeWarning: The iteration is not making good progress, as measured by the 
  improvement from the last ten iterations.

I don’t know how to solve the problem. The idea would be to be able to set-up boundaries (min / max values) but it seems fsolve doesn’t allow to do that (or I don’t find anything about that).

I found on the Internet that it is maybe possible to use the least-squares function of Scipy but it does not give me an appropriate result (maybe I am also using it badly).

Can someone help me to solve this system please or provide some tips to solve my issues (other functions from others libraries maybe….)?

Thank you by advance for your help

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật