Общая теория Уравнения газовой динамики

В соответствии с общей теорией уравнений в частных производных [55 в областях гиперболичности существуют действительные характеристики. Напомним, что характеристики представляют собой многообразия, на которых система дифференциальных уравнений не может быть приведена к нормальному виду, т. е. не может быть разрешена относительно производных, выводящих из такого многообразия. Это препятствует применению теоремы Коши-Ковалевской, следовательно, решения задачи Коши с начальными данными на характеристическом многообразии, вообще говоря, не существует. Для его существования (которое в данном случае уже оказывается не единственным) необходимо и достаточно выполнения условий согласования начальных данных, которые называются условиями совместности. Интересно, что эти условия совместности являются не чем иным как характеристиками системы уравнений газовой динамики, рассматриваемой в переменных годографа, а условиями совместности последней, наоборот, служат уравнения характеристик в физической плоскости. [c.21]

Исторически становление теоретической газовой динамики послужило не только пониманию и описанию общей структуры происходящих в сжимаемых средах физических процессов, 1 азовая лина,мика оказала также заметное влияние на развитие математики, главным образом ее части, связанной с теорией дифференциальных уравнений. Она вдохнула жизнь в целые математические направления — теорию разрывных решений дифференциальных уравнений, теорию уравнений смешанного типа, теорию квазиконформных отображений. Она стимулировала развитие теории сингулярных интегральных уравнений, группового анализа дифференциальных уравнений, функционально-аналитических и топологических методов исследования краевых задач. Она обогатила математику рядом важных понятий, таких как вырождение типа дифференциальных уравнений, сильный и слабый разрывы в решениях, градиентная катастрофа, сильная и слабая нелинейности, инвариантное и частично инвариантное решения, автомодельное решение и т. п. [c.10]

I Методы механики сплошной среды однофазной жидкости позволяют упростить общие уравнения переноса кинетической теории, которые можно выписать для любой простой газовой системы. Это достигается путем рассмотрения вместо функций, зависящих от координат в фазовом пространстве (координаты в обычном пространстве и импульсы), функций, зависящих от координат в конфигурационном пространстве (обычные координаты), а это в свою очередь достигается тем, что мы обращаемся к соответствующим феноменологическим соотношениям и отбираем лишь вполне определенные величины, свойства переноса которых собираемся исследовать. Подобное упрощение (использование методов механики сплошной среды) возможно и при исследовании динамики суспензий, так как мы не всегда интересуемся деталями движений отдельных аэрозольных частиц скорее нас почти всегда интересует коллективное поведение облака аэрозольных частиц. [c.196]

Заметим, что в частном случае несжимаемой жидкости, когда q p) S р и q (р) = I, система Чаплыгина, как и исходная система (1), совпадает с системой Коши — Римана. Это и понятно, ибо в этом случае т — ta = log f (2) 4-iargf (2), где f — комплексный потенциал, является аналитической функцией как от г, так и от w = f z). Таким образом, переменные (т, а) и для систем уравнений газовой динамики и в общем случае нелинейных систем вида (2) в известном смысле заменяют производную аналитических функций. Это замечание еще раз подчеркивает важность роли производных систем в общей теории нелинейных квазиконформных отображений. [c.103]

Бихарактеристики. Решение задачи Коши (26) может быть построено методом характеристик применительно к каждому из уравнеь1ий (27). Характеристики этих уравнений называются бихарактеристиками исходных уравь1ений газовой динамики. Соответственно типам характеристик уравнений газовой динамики различаются контактные и звуковые бихарактеристики. Согласно общей теории они представляют собой кривые в пространстве Д (х, i), вдоль которых координаты точки и производные функции h удовлетворяют определенным обыкновенным дифференциальным уравнениям, которые называются уравнениями бихарактеристик. [c.60]

Такие решения возможны либо когда базис инвариантов группы Я (Определение 8.2) не удовлетворяет условию (12.3), либо когда ищутся решения ранга большего, чем число к в (12.1). Применительно к уравнениям газовой динамики это означает, что получается меньше пяти независимых инвариантных соотношений вида (8.16). Поэтому инвариантов нехватает для выражения из этих соотношений всех пяти искомых величин [и. V, ш, р, р) - среди них есть шшиие . Последние должны считаться функциями от всех независи.мых переменных t. х). Требование совместности соотношений (8.16) с уравнениями газовой динамики в этом случае приводит к объединению фактор-системы (связывающей только инварианты группы Я) с дополнительной системой уравнений для лишних функций. Число независимых переменных — инвариантов в факторсистеме и здесь называется рангом подмодели (и также рангом класса искомых решений). В результате анализа совместности этой объединенной системы и получаются искомые решения. Общая теория частично инвариаигных решений изложена в [5]. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология