Физика
Многозначные решения многомерных линейных уравнений теплопроводности и ривертоны
В. М. Журавлевab,
В. М. Морозовb a Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Россия
b Самарский национальный исследовательский университет, Самара, Россия
Аннотация:
Актуальность и цели. Рассматривается задача о вычислении многозначных решений одного из классов многомерных линейных уравнений параболического типа. Решения такого типа для уравнений теплопроводности в размерности
$d>2$ ранее не были известны и представляют собой важный новый элемент общих свойств решений уравнений этого типа.
Материалы и методы. Основным методом, который используется в работе, является метод ривертонов, связанный с решениями многомерных систем квазилинейных уравнений первого порядка специального вида. Развитый ранее метод приспосабливается к задачам для уравнений теплопроводности, диффузии и других уравнений параболического типа.
Результаты. Особое внимание уделяется двумерным и трехмерным уравнениям теплопроводности, для которых представлена полная процедура вывода решений. Для случая координатного пространства размерности большей 3 приведена общая схема построения многозначных решений.
Выводы. Развитый подход демонстрирует наличие многозначных решений для уравнений теплопроводности в размерности координатного пространства 3 и выше, как и для уравнений гиперболического и эллиптического типов. Следовательно диффузионные процессы могут приводить к образованию разрывных структур в среде.
Ключевые слова:
многозначные решения линейных многомерных параболических уравнений, квазилинейные уравнения первого порядка, ривертоны.
УДК:
51-72, 530.181, 532.51, 538.9
DOI:
10.21685/2072-3040-2021-2-7