Предложена модель формирования линейных коротких капиллярных волн на поверхности жидкость-газ под действием кавитации, создаваемой ультразвуковыми колебаниями. Уравнения распространения капиллярных волн были построены в виде классических и обобщенных функций (с медленным ростом), которые учитывают: вязкость жидкой фазы; затухание волновых колебаний с течением времени из-за вязкости жидкой фазы, что подразумевает ограниченную амплитуду волн (несмотря на то, что тот факт, что при отсутствии затухания волна может колебаться бесконечно долго с течением времени). Было доказано, что для уравнений в обобщенных функциях для случая схлопывания множества пузырьков в ограниченном объеме жидкости профиль смещения (как обобщенная функция, являющаяся интегральной в смысле главного значения Коши) поверхности раздела является регулярной обобщенной функцией медленного роста. Получены расчетные зависимости среднего увеличения межфазной поверхности от параметров ультразвукового воздействия и построены зависимости вязкости жидкости. Зависимости показали увеличение межфазной поверхности в 1,6 раза и более для жидкости с вязкостью, близкой к водной. Полученное значение аналогично экспериментальным данным. Установлено существование предельной вязкости, начиная с которой эффект перестает быть заметным. Это указывает на необходимость проведения исследований при различных температурах окружающей среды. Поскольку, с одной стороны, с повышением температуры вязкость жидкой фазы снижается, а с другой стороны, уменьшается степень развития кавитации. По-видимому, в этом отношении может существовать оптимальная температура.
The model of the formation of linear short capillary waves on the liquid-gas surface under the action of cavitation created by ultrasonic vibrations was proposed. The equations of propagation of capillary waves were constructed in the formulation of classical and generalized functions (of slow growth) that take into account: the viscosity of the liquid phase; attenuation of wave vibrations over time due to the viscosity of the liquid phase, which implies a limited amplitude of the waves (despite the fact that in the absence of attenuation, the wave can oscillate indefinitely over time). It was proved, that for equations in generalized functions for the case of collapse of a set of bubbles in a limited volume of liquid, the displacement profile (as generalized function, with is integral in the sense of the principal Cauchy value) of the interfacial surface is a regular generalized function of slow growth. The estimated dependences of the average increase in the interfacial surface on the parameters of ultrasonic action and the viscosity of the liquid are constructed. The dependences showed an increase in the interfacial surface up to 1.6 times or more for a liquid with a viscosity close to water. The obtained value is similar to the experimental data. The existence of a limiting viscosity has been established, starting from which the effect ceases to be noticeable. This indicates the need for research at different ambient temperatures. Since, on the one hand, with increasing temperature, the viscosity of the liquid phase decreases, and on the other hand, the degree of cavitation development decreases. Apparently, there may be an optimal temperature in this regard.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Математика
Процессы массопереноса газа, растворенного в жидкости, являются медленными диффузионными процессами по сравнению с массопереносом газа, растворенного в газе, или жидкости, растворенной в другой жидкости. Это связано с низким коэффициентом диффузии газа в жидкости, который в 5000…10 000 раз меньше коэффициента диффузии газа в газе [1, 2].
The mass transfer processes of a gas dissolved in a liquid are slow diffusion processes compared to the mass transfer of a gas dissolved in a gas or a liquid dissolved in another liquid. This is due to the low diffusion coefficient of the gas in the liquid, which is 5,000…10,000 times less than the gas diffusion coefficient in the gas [1, 2].
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Новоселов А. Г., Дуджий А. Б., Голикова Е. Ю., “Молекулярная диффузия газов в жидкости. Коэффициенты молекулярной диффузии диоксида углерода в воде”, Sci. J. Processes Food Prod. Оборудование., № 2 (2014). ▼ Контекст
2. Подрыга В. О., Вихров Е. В., Поляков С. В., “Молекулярно-динамический расчет коэффициента диффузии газов на примере аргона, азота, водорода, кислорода, метана и диоксида углерода”, Препр. Келдыша. Приложение. Математика., № 96 (2019). DOI: 10.20948/prepr2019-96 ОТРЕДАКТИРОВАНО: NPXKBJ ▼ Текст
3. Шадрин Е. Ю., Ануфриев И. С., Шарыпов О. В. Исследование процесса распыления и сжигания водоугольного топлива с использованием пневматической форсунки. Механика. Тех. Физика, 62, № 3, 165-171 (2021). ПРИМ. ред.: BBPXOE ▼ Текст
4. Хмелев В. Н., Шалунов А. В., Голых Р. Н., Нестеров В. А., Доровских Р. С., Шалунова А. В., “Определение режимов и условий ультразвукового распыления, обеспечивающих заданную производительность и дисперсные характеристики аэрозоля”, J. Appl. Механика жидкости, 10, № 5, 1409-1419 (2017). ПРИМ. ред.: XOOFKA ▼ Текст
5. Розенберг Л. Д. Физические основы ультразвуковых технологий. - М.: Наука, 1970. ▼ Контекст
6. Голых Р. Н., “Оценка оптимальных режимов и условий интенсификации кавитации и звукопоглощения для увеличения”, J. Приложение. Жидкостная механика, 10, № 5, 1235-1246 (2017). ПОД ред.: <url>
7. Розенберг Л. Д., Мощные ультразвуковые поля, Наука, Москва, 1968. ▼ Контекст
8. Мортон Дж., Хавари М., Приядарши А., Каур А., Гроберт Н., Ми Дж., Порфиракис К., Прентис П., Эскин Д. и Цанакис И., “Двухчастотная ультразвуковая кавитация в различных жидкостях: высокоскоростная визуализация и измерения акустического давления”, Phys. Жидкости, 35 (2023). ▼ Контекст
9. Мальцев, Н. Н. Абсорбция бензола и возможность ее интенсификации ультразвуком / Н. Н. Мальцев // Днепропетровск. Хим.. Технология. Институт, Днепропетровск (1956). ▼ Контекст
10. Тан М., Френд Дж., Матар О. и Йео Л., “Волновое движение капилляров, возбуждаемое высокочастотными поверхностными акустическими волнами”, Физика. Жидкости, № 22, 112112 (2023). DOI: 10.1063/1.3505044 ▼ Текст
11. Валленбергер П. и Лизенга Д. Р., “Измерение поверхностного натяжения воды с использованием обратного микроволнового рассеяния от гравитационно-капиллярных волн”, IEEE Trans. Geosci. Дистанционное зондирование, 28, № 6, 1012-1016 (1990). DOI: 10.1109/36.62625 ▼ Текст
12. Таллер Д. и Гоу Д., “Модулированные экспоненциальные пленки, генерируемые поверхностными акустическими волнами, и их роль в растекании жидкости и аэрозолизации в закрепленной капле”, Phys. Rev. E, Stat. Нелинейная физика мягкой материи, № 87, 53004 (2013). ▼ Контекст
13. Пунцман Х., Шац М. и Ся Х., “Фазовая рандомизация трехволновых взаимодействий в капиллярных волнах”, Физика. Обзорная статья, № 103, 26946 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevLett.103.064502 ОТРЕДАКТИРОВАНО: МЯУЙ ▼ Текст
14. Сюй Дж. и Аттингер Д., “Акустическое возбуждение супергармонических капиллярных волн на мениске в плоской микрогеометрии”, Физика. Жидкости, № 19 (2009). DOI: 10.1063/1.2790968 ▼ Текст
15. Сугондо А., Сутрисно Т., Анггоно У. и Энн О., “Влияние частоты на характеристики капель в процессе ультразвукового распыления”, Веб-конференция E3S, 19, 1002 (2019). DOI: 10.1051/e3sconf/201913001002 ▼ Текст
16. Бонн Д. и Вегдам Г., “Эксперименты с капиллярными волнами и эллипсометрией”, J. Phys. I, Франция, 2, N. 19, 1755-1764 (1992). doi:10.1051/jp1:1992242. ▼ Контекст
17. Шен Л., Деннер Ф., Морган Н., Вачем Б. и Дини Д., “Капиллярные волны с поверхностной вязкостью”, J. Fluid Mech., № 847, 644-663 (2018). Дата выпуска: 10.1017/jfm.2018.364 ▼ Текст
18. Рахимзаде А., Ахмадиан Ю.М.Р. и Эсламиан М., “Экспериментальное исследование характеристик поверхностных капиллярных волн на пленке жидкости на подложке, подверженной ультразвуковым колебаниям”, Fluid Dyn. Res., № 50 (2018). DOI: 10.1088/1873-7005/aae446 ОТРЕДАКТИРОВАНО: ШАЙИН ▼ Текст
19. Эрхорн Дж. и Семке У., “Численное прогнозирование распыления жидкости, вызванного вибрацией”, Int., ноябрь 2014 г. Pharm. Sci., 1, № 3, 1-9 (2014). ▼ Контекст
20. Луговской А. И Ляшок А., “Физический аналог процесса ультразвукового распыления жидкости в тонком слое”, J. Mech., англ. Киевский политех. Инст., 110-114 (2013). ▼ Контекст
21. Саймон Дж. С., Сапожников О. А., Хохлова В. А., Крам Л. А. и Бейли М. Р., “Ультразвуковое распыление жидкостей в акустических фонтанах в виде цепочки капель”, J. Fluid Mech., № 766, 129-146 (2015). EDN: ВВВЗУЗ ▼ Текст
22. Остапенко В. В., “О законах сохранения теории мелкой воды”, Докл. Акад. Наука, 464, № 5, 558-561 (2015). EDN: УИМКИВ ▼ Текст
23. Шмидмайер К., Петитпас Ф., Даниэль Э., Фаври Н. и Гаврилюк С., “Модель и численный метод для сжимаемых течений с капиллярными эффектами”, J. Comput. Физика, № 334, 468-496 (2017). ▼ Контекст
24. Остапенко В. В., “Модифицированные уравнения теории мелкой воды, учитывающие распространение прерывистых волн вдоль сухого русла реки”, Приложение. Механика. Тех. Физика, 48, № 6, 22-43 (2007). ИЗД-во: NFFBRB ▼ Текст
25. Аббасов И. Б., “Численное моделирование нелинейной трансформации поверхностных гравитационных волн в условиях мелководья”, Приложение. Математика, № 3, 135-141 (2012). ИСТОЧНИК: <url>
26. Ланн Д. и Марке Ф., “Нелинейные взаимодействия волны и течения на мелководье”, Учеб. пособие. Прил. Математика., 136, № 4, 382-423 (2016). ПРИМ. ред.: WUUABL ▼ Текст
27. Константин А., Нелинейные волны на воде с приложениями к взаимодействию волн с течением и цунами, Сиам, Филадельфия, Пенсильвания (2011) (CBMS-NSF Reg. Conf. Ser. Прил. Математика.; том 81). ОТРЕДАКТИРОВАНО: PLYTTB ▼ Текст
28. Дулл У. П., “О математическом описании волн на воде”, arXiv: 1612.06242 (2016). ▼ Контекст
29. Ланнес Д., Проблема водных волн: математический анализ и асимптотика, амер. Математический факультет, Провиденс, Ри (2013). ▼ Контекст
30. Огородников И., “Отражение звуковых импульсов от неоднородной пузырьковой среды”, J. Phys., Conf. Ser., 2057, 12032 (2021). DOI: 10.1088/1742-6596/2057/1/012032 ОТРЕДАКТИРОВАННЫЙ номер: HFCCXB ▼ Текст
31. Огородников А., “Формирование нелинейных звуковых полей в пограничной области пузырьковой среды”, J. Phys., Конф. сер., 1677, 12144 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1677/1/012144 ОТРЕДАКТИРОВАННЫЙ номер: CBQZFA ▼ Текст
32. Гималтдинов И., Гиззатуллина А., Гималтдинова А., “К вопросу об инициировании пузырьковой детонации волнами малой амплитуды”, IOP Conf. Сер. Материаловедение, 919, 62060 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1677/1/012144 ОТРЕДАКТИРОВАННЫЙ номер: YDPQCL ▼ Текст
33. Голых Р. Н., Каррат Дж.-Б., Хмелев В. Н., Маняхин И. А., Минаков В. Д., Генне Д. В., Барсуков А. Р., “Влияние ультразвуковой кавитации на границу раздела газ-жидкость при принудительной аэрации”, J. Appl. Мех. Тех. Физика, 65, № 6, 1082-1095 (2024). ПОД ред. РАМГВИ ▼ Текст
34. Голых Р., Шалунов А., Хмелев В., Лопатин Р., Минаков В., Шакура В., “Оценка оптимальных режимов и условий, обеспечивающих увеличение площади ультразвуковой кавитации в высоковязких и неньютоновских жидкостях”, Rom. J. Акустика вибрации, 17, № 2, 101-108 (2020).
1. Novoselov A. G., Dujiy A. B., and Golikova E. Yu., “Molecular diffusion of gases in a liquid. Coe cients of molecular diffusion of carbon dioxide in water [in Russian]”, Sci. J. Processes Food Prod. Equip., No. 2 (2014). ▼ Контекст
2. Podryga V. O., Vikhrov E. V., and Polyakov S. V., “Molecular dynamic calculation of the gas diffusion coe cient on the example of argon, nitrogen, hydrogen, oxygen, methane and carbon dioxide [in Russian]”, Prepr. Keldysh Inst. Appl. Math., No. 96 (2019). DOI: 10.20948/prepr2019-96 EDN: NPXKBJ ▼ Контекст
3. Shadrin E. Y., Anufriev I. S., and Sharypov O. V., “Investigation of the process of spraying and burning coal-water fuel using a pneumatic nozzle [in Russian]”, Appl. Mech. Tech. Phys., 62, No. 3, 165-171 (2021). EDN: BBPXOE ▼ Контекст
4. Khmelev V. N., Shalunov A. V., Golykh R. N., Nesterov V. A., Dorovskikh R. S., and Shalunova A. V., “Determination of the modes and the conditions of ultrasonic spraying providing specified productivity and dispersed characteristics of the aerosol”, J. Appl. Fluid Mech., 10, No. 5, 1409-1419 (2017). EDN: XOOFKA ▼ Контекст
5. Rozenberg L. D., Physical Foundations of Ultrasonic Technologies [in Russian], Nauka, Moscow (1970). ▼ Контекст
6. Golykh R. N., “Evaluation of optimum modes and conditions of cavitation and acoustic absorption intensification for increasing”, J. Appl. Fluid Mech., 10, No. 5, 1235-1246 (2017). EDN: ZKUWHP ▼ Контекст
7. Rozenberg L. D., Powerful Ultrasonic Fields [in Russian], Nauka, Moscow (1968). ▼ Контекст
8. Morton J., Khavari M., Priyadarshi A., Kaur A., Grobert N., Mi J., Porfyrakis K., Prentice P., Eskin D., and Tzanakis I., “Dual frequency ultrasonic cavitation in various liquids: High-speed imaging and acoustic pressure measurements”, Phys. Fluids, 35 (2023). ▼ Контекст
9. Maltsev N. N., Absorption of Benzene and the Possibility of its Intensification by Ultrasound [in Russian], Dnepropetr. Chem. Technol. Inst., Dnepropetrovsk (1956). ▼ Контекст
10. Tan M., Friend J., Matar O., and Yeo L., “Capillary wave motion excited by high frequency surface acoustic waves”, Phys. Fluids, No. 22, 112112 (2023). DOI: 10.1063/1.3505044 ▼ Контекст
11. Wallenberger P. and Lyzenga D. R., “Measurement of the surface tension of water using microwave backscatter from gravity-capillary waves”, IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, 28, No. 6, 1012-1016 (1990). DOI: 10.1109/36.62625 ▼ Контекст
12. Taller D. and Go D., “Modulated exponential films generated by surface acoustic waves and their role in liquid wicking and aerosolization at a pinned drop”, Phys. Rev. E, Stat. Nonlinear Soft Matter Phys., No. 87, 53004 (2013). ▼ Контекст
13. Punzmann H., Shats M., and Xia H., “Phase randomization of three-wave interactions in capillary waves”, Phys. Review Lett., No. 103, 26946 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevLett.103.064502 EDN: MYAOUJ ▼ Контекст
14. Xu J. and Attinger D., “Acoustic excitation of superharmonic capillary waves on a meniscus in a planar micro-geometry”, Phys. Fluids, No. 19 (2009). DOI: 10.1063/1.2790968 ▼ Контекст
15. Sugondo A., Sutrisno T., Anggono W., and Anne O., “Effect of frequency on droplet characteristics in ultrasonic atomization process”, E3S Web Conf., 19, 1002 (2019). DOI: 10.1051/e3sconf/201913001002 ▼ Контекст
16. Bonn D. and Wegdam G., “Capillary waves and ellipsometry experiments”, J. Phys. I, France, 2, N. 19, 1755-1764 (1992). doi:10.1051/jp1:1992242. ▼ Контекст
17. Shen L., Denner F., Morgan N., Wachem B., and Dini D., “Capillary waves with surface viscosity”, J. Fluid Mech., No. 847, 644-663 (2018). DOI: 10.1017/jfm.2018.364 ▼ Контекст
18. Rahimzadeh A., Ahmadian Y.M.R., and Eslamian M., “Experimental study on the characteristics of capillary surface waves on a liquid film on an ultrasonically vibrated substrate”, Fluid Dyn. Res., No. 50 (2018). DOI: 10.1088/1873-7005/aae446 EDN: SHAIIN ▼ Контекст
19. Ehrhorn J. and Semke W., “Numerical prediction of vibration induced liquid atomization”, Int. J. Nov. Res. Eng. Pharm. Sci., 1, No. 3, 1-9 (2014). ▼ Контекст
20. Lugovskoy A. and Lyashok A., “Physical analogue of the process of ultrasonic liquid nebulisation in a thin layer”, J. Mech. Eng. Kyiv Polytech. Inst., 110-114 (2013). ▼ Контекст
21. Simon J. C., Sapozhnikov O. A., Khokhlova V. A., Crum L. A., and Bailey M. R., “Ultrasonic atomization of liquids in drop-chain acoustic fountains”, J. Fluid Mech., No. 766, 129-146 (2015). EDN: WVVZUZ ▼ Контекст
22. Ostapenko V. V., “On the laws of conservation of shallow water theory [in Russian]”, Dokl. Akad. Nauk, 464, No. 5, 558-561 (2015). EDN: UIMKIV ▼ Контекст
23. Schmidmayer K., Petitpas F., Daniel E., Favrie N., and Gavrilyuk S., “A model and numerical method for compressible flows with capillary effects”, J. Comput. Phys., No. 334, 468-496 (2017). ▼ Контекст
24. Ostapenko V. V., “Modified equations of shallow water theory allowing for the propagation of discontinuous waves along a dry riverbed [in Russian]”, Appl. Mech. Tech. Phys., 48, No. 6, 22-43 (2007). EDN: NFFBRB ▼ Контекст
25. Abbasov I. B., “Numerical simulation of nonlinear surface gravity waves transformation under shallow-water conditions [in Russian]”, Appl. Math., No. 3, 135-141 (2012). EDN: VZURDX ▼ Контекст
26. Lannes D. and Marche F., “Nonlinear wave-current interactions in shallow water”, Stud. Appl. Math., 136, No. 4, 382-423 (2016). EDN: WUUABL ▼ Контекст
27. Constantin A., Nonlinear Water Waves with Applications to Wave-Current Interactions and Tsunamis, SIAM, Philadelphia, PA (2011) (CBMS-NSF Reg. Conf. Ser. Appl. Math.; vol. 81). EDN: PLYTTB ▼ Контекст
28. Du¨ll W. P., “On the mathematical description of water waves”, arXiv:1612.06242 (2016). ▼ Контекст
29. Lannes D., The Water Waves Problem: Mathematical Analysis and Asymptotics, Amer. Math. Soc., Providence, RI (2013). ▼ Контекст
30. Ogorodnikov I., “Reflection of sound pulses from an inhomogeneous bubble medium”, J. Phys., Conf. Ser., 2057, 12032 (2021). DOI: 10.1088/1742-6596/2057/1/012032 EDN: HFCCXB ▼ Контекст
31. Ogorodnikov A., “The formation of nonlinear sound fields in the boundary region of the bubble medium”, J. Phys., Conf. Ser., 1677, 12144 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1677/1/012144 EDN: CBQZFA ▼ Контекст
32. Gimaltdinov I., Gizzatullina A., and Gimaltdinova A., “On the issue of initiation of bubble detonation by small-amplitude waves”, IOP Conf. Ser. Materials Sci. Eng., 919, 62060 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1677/1/012144 EDN: YDPQCL ▼ Контекст
33. Golykh R. N., Carrat J.-B., Khmelev V. N., Manyakhin I. A., Minakov V. D., Genne D. V., and Barsukov A. R., “Effect of ultrasonic cavitation on the gas-liquid interface under forced aeration”, J. Appl. Mech. Tech. Phys. 65, No. 6, 1082-1095 (2024). EDN: RAMGVY ▼ Контекст
34. Golykh R., Shalunov A., Khmelev V., Lopatin R., Minakov V., and Shakura V., “Evaluation of optimum modes and conditions providing increasing ultrasonic cavitation area in high-viscous and non-newtonian fluids”, Rom. J. Acoustics Vibration, 17, No. 2, 101-108 (2020).
Выпуск
Другие статьи выпуска
Осуществлен поиск условий на линейный замкнутый оператор, необходимых и достаточных для существования сильно непрерывного разрешающего семейства для уравнения, разрешенного относительно дробной производной Римана Лиувилля, с соответствующим оператором при искомой функции.
Рассмотрена обратная начально-краевая задача на ограниченном интервале для систем квазилинейных эволюционных уравнений нечетного порядка. В качестве управлений выбраны правые части уравнений специального вида, а в качестве переопределений – интегральные условия. Установлены результаты о существовании и единственности решения при малых входных данных.
Решена задача построения регрессионной модели в виде степенной двухфакторной формы и корреляционной модели кадрового обеспечения эффективности работы в виде передаточных функций. Входными показателями для моделей выбирается количество работников и отношение среднемесячной заработной платы в ПАО НК ¾Роснефть¿ к средней заработной плате в России, а выходным параметром эффективности работы рассматривается объем добычи нефти и газового конденсата.
Исследуются разрешенные относительно производной m-го порядка эволюционные линейные уравнения на прямой без начальных условий. Введен класс бисекториальных операторов. Для уравнения с бисекториальным оператором доказано существование единственного решения.
Рассматриваются такие нелинейные явления в физике конденсированного состояния, как дискретные бризеры и делокализованные нелинейные колебательные моды. Произведено описание свойств делокализованных нелинейных колебательных мод и дискретных бризеров, анализ взаимосвязи между ними и их влияния на макроскопические свойства модельных нелинейных решеток и кристаллов с использованием методов компьютерного моделирования. Также исследовано проявление модуляционной неустойчивости делокализованных нелинейных колебательных мод, приводящее к возбуждению хаотических дискретных бризеров
На простейшем одномерном примере анализируется переход от кинетической модели холодной плазмы (Ландау, Иорданский) к гидродинамической модели. В процессе перехода сужается класс начальных данных Коши, соответствующих глобально гладкому решению. Построены моментные цепочки, удовлетворяющие однотипным уравнениям первого порядка, и предложено объяснение того, почему их обрезание на каждом следующем шаге расширяет класс начальных данных, соответствующих гладкому решению.
Рассматривается вопрос о регулярной разрешимости в пространствах Соболева обратных параболических задач. Неизвестными являются коэффициенты оператора и правая часть в уравнении, представимые в виде конечных отрезков ряда по некоторому базису с неизвестными коэффициентами, зависящими от времени.
Рассматривается вопрос о регулярной разрешимости в пространствах Соболева параболических обратных коэффициентных задач в слоистых средах с условиями сопряжения типа неидеального контакта. Решение имеет все входящие в уравнение обобщенные производные, суммируемые с некоторой степенью. Доказательство основано на получаемых априорных оценках и теореме о неподвижной точке.
Рассматриваются сингулярные интегральные операторы задач Жевре для параболических уравнений высокого порядка с весовыми условиями сопряжения (склеивания). В отличие от классического случая эти операторы помимо сингулярного оператора Коши содержат также некомпактные интегральные операторы специального вида, которые определяются ядром, приближенно однородным степени −1 относительно расстояний до концов отрезка. Получены критерии фредгольмовости этих операторов и приводятся формулы их индексов. Приведены примеры сингулярных интегральных уравнений, возникающих при исследовании краевых задач для уравнений с меняющимся направлением времени.
В настоящей работе изучаются интегро-дифференциальные уравнения с интегральными условиями на боковой границе, доказываются теоремы существования регулярных решений. Для установления разрешимости используются методы регуляризации и продолжения по параметру.
Рассматриваются вопросы корректности в пространствах Соболева обратных параболических задач об определении точечных источников. Неизвестными являются решение уравнения и его правая часть, представимая в виде суммы произведений функций, зависящих от времени, и дельта-функций Дирака
Для эволюционного уравнения с производной Капуто – Фабрицио в банаховом пространстве исследуется разрешимость линейных обратных коэффициентных задач. Для линейной обратной задачи с неизвестными коэффициентами, зависящими от времени, получены условия однозначной разрешимости, а также исследована корректность этой обратной задачи
Рассмотрен метод построения явных решений задач Дарбу для уравнений Бианки, являющийся обобщением метода Римана Адамара для гиперболического уравнения второго порядка. Дано определение функции Римана Адамара для уравнения Бианки в общем случае. Существование и единственность решения задач Дарбу для уравнений Бианки доказывается путем редукции к интегральному уравнению Вольтерра с частными интегралами.
Исследуется класс нелинейных задач идентификации для дифференциальных уравнений в банаховых пространствах, разрешенных относительно старшей дробной производной Джрбашяна Нерсесяна. Методом сжимающих отображений доказаны существование и единственность локального решения задачи идентификации.
Для одной системы n гиперболических уравнений со слабосингулярными характеристиками на плоскости методом Римана построено решение задачи Гурса. Доказаны существование и единственность полученного решения. Матрица Римана получена в виде гипергеометрической функции матричных аргументов. Исследованы свойства этой функции.
Рассмотрено интегро-дифференциальное уравнение, задающее плотность некоторого случайного процесса, применяемого в биологических задачах. Для поиска фундаментального решения этого уравнения использовано преобразование Лапласа. Найдена в явном виде формула фундаментального решения для случая, когда ядро интегрального слагаемого является суммой плотностей экспоненциальных распределений с различными параметрами. Полученная формула позволяет находить решения для многих начальных данных.
Данная работа посвящена построению функции Грина классических задач Дирихле, Неймана и Робена для уравнения Пуассона в многомерном шаре, конструктивному способу построения функции Грина задачи Дирихле для полигармонического (бигармонического) уравнения в многомерном шаре и описанию корректных краевых задач для полигармонических операторов.
В этой короткой заметке мы представили новые точные результаты, касающиеся действия так называемых интегральных операторов Теплица в голоморфных функциональных пространствах Лизоркина-Трибеля в единичном полидиске. Голоморфные функциональные пространства типа Лизоркина-Трибеля в единичном полидиске одновременно расширяют хорошо известные пространства Бергмана и Харди. Поэтому интересно изучать эти новые пространства в более высокой размерности. Наши результаты могут иметь различные интересные приложения в теории комплексных функций. Как для одной, так и для нескольких комплексных переменных. В частности, наши доказательства основаны на нескольких стандартных оценках комплексных теория функций нескольких комплексных переменных. Отметим также, что операторы Теплица ранее изучались в основном только в одном измерении, а именно в случае единичного диска. Наши результаты могут также найти интересное применение в теории операторов
Вес w (e) ребра e в 3-многограннике равен сумме степеней его конечных вершин. Ребро e = uv является (i, j)-ребром, если d (u) i и d (v) j. В 1940 году Лебег доказал, что каждый 3-многогранник имеет (3, 11)-ребро, или (4, 7)-ребро, или (5, 6) -ребро, где 7 и 6 являются наилучшими из возможных. В 1955 году Котциг доказал, что каждый 3-многогранник имеет ребро e с w (e) 13, граница которого является острой. Бородин (1987), отвечая на вопрос Эрдоса от 1976 года, доказал, что каждый плоский граф без вершин степени менее 3 имеет такое ребро. Более того, Бородин (1991) уточнил это, доказав, что существует либо (3, 10)-ребро, либо (4, 7)-ребро, либо (5, 6)-ребро. Учитывая 3-гранный многогранник, минимальный вес всех его ребер обозначается w, из тех, которые имеют только одну 3-гранную грань и называются полуслабыми, равен w, а из тех, которые имеют две 3-гранные грани и называются слабыми, равен w. Бородин (1996) доказал, что если w = 1, то есть слабых границ нет, то либо w9, либо w8, где обе границы четкие. Недавно мы уточнили этот факт, доказав, что w = 1 подразумевает либо полуслабую (3, 6)-ребро, или полуслабое (4, 4)-ребро, или же сильное (3, 5)-ребро, описание которого является жестким. (Обратите внимание, что если (3, 5)-ребра допустимы, то 3-граней и, следовательно, полуслабых ребер может вообще не быть.) Цель нашей заметки - дополнительно уточнить эти результаты, доказав, что на самом деле w = 1 подразумевает либо полуслабое (3, 6) ребро, либо полуслабое (4, 4) ребро, либо сильное (3, 5) ребро, встречающееся с 4-гранью, либо сильное (3, 3) ребро, встречающееся с 5-грань, где ни один параметр не может быть улучшен.
Исследуется начально-краевая задача для дифференциального уравнения смешанного типа третьего порядка. Рассматриваются вопросы корректности постановки задачи, анализируется существование и единственность решений. Доказываются теоремы об условной устойчивости решения в зависимости от множества корректности. Для получения приближенных решений применяется метод регуляризации, основанный на априорных оценках. Использование спектрального анализа позволяет получить численные решения и оценить их устойчивость. Результаты могут быть полезны для дальнейших исследований в области математической физики и вычислительной математики.
цилиндре изучается переопределенная система интегральных уравнений с сингулярными ядрами, состоящая из интегрального уравнения типа Вольтерра с особой линией и сингулярного интегрального уравнения типа Векуа по нижнему основанию цилиндра, для которой находится явное решение, определяются условия совместности, изучаются свойства решений и ставятся и решаются задачи типа Коши.
Исследована разрешимость естественных начально-краевых задач для линейных гиперболических уравнений второго порядка при наличии инволютивного отклонения аргумента в старших членах. Получены достаточные условия существования и единственности регулярных решений решений, имеющих все обобщенные по С. Л. Соболеву производные, входящие в уравнения.
Исследуется проблема однозначной разрешимости нелокальной задачи, связанной с дробными производными, в контексте краевых условий для уравнения смешанного эллиптико-гиперболического типа. Важной особенностью рассматриваемого уравнения является то, что его порядок вырождается вдоль линии изменения типа. На эллиптической части границы области устанавливается условие Дирихле, на характеристической части границы области задается условие, которое поточечно связывает дробные производные Римана Лиувилля с значениями решения на характеристиках. Порядок производной зависит от порядка вырождения уравнения, а также от значений решения и его производной на линии вырождения, расположенной внутри области. Для доказательства единственности решения данной задачи применяется принцип экстремума. Вопрос о существовании решения сводится к исследованию разрешимости сингулярного интегрального уравнения с ядром Коши. В работе также представлено условие, которое гарантирует существование регуляризатора, позволяющего преобразовать сингулярное уравнение в уравнение Фредгольма второго рода. Учитывая возможность приведения задачи к эквивалентному интегральному уравнению Фредгольма второго рода, а также доказанную единственность искомого решения, можно сделать вывод о существовании решения задачи в необходимом классе функций.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2026 год.
Издательство
- Издательство
- СВФУ
- Регион
- Россия, Якутск
- Почтовый адрес
- ул. Белинского, 58Б
- Юр. адрес
- 677000, Якутск, Белинского, 58,
- ФИО
- Николаев Анатолий Николаевич (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@s-vfu.ru
- Контактный телефон
- +7 (411) 2352090
- Сайт
- https://s-vfu.ru