RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика» // Архив

Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 2021, том 13, выпуск 2, страницы 11–16 (Mi vyurm476)

Математика

On one equation of internal waves

[Об одном уравнении внутренних волн]

K. Yu. Kotlovanov

South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

Аннотация: В статье приводится аналитическое исследование одного уравнения внутренних волн, в некоторых источниках именуемое уравнением Пуанкаре, выведенное из основной системы гидродинамики. Данное уравнение характеризует распространение волн в толще однородной несжимаемой стратифицированной и, в отличии от уравнения Соболева, невращающейся жидкости. Рассмотрен случай, когда частота плавучести есть величина постоянная. Для уравнения внутренних волн рассматривается задача Коши-Дирихле. Данное уравнение имеет различные приложения в гидродинамике, например, при исследовании волн в океане. Исследование уравнения проводится в рамках теории полиномиально ограниченных пучков операторов. Уравнение внутренних волн редуцируется к задаче Коши абстрактному полулинейному уравнению соболевского типа второго порядка. Затем показывается, что решение поставленной задачи удовлетворяет абстрактной теории. Далее рассмотрены два примера. В первом примере область ограничена параллелепипедом, а во втором – цилиндром. Для каждого случая области показано, что относительный спектр пучка операторов ограничен, частотой плавучести. После строятся пропагаторы, разрешающие оператор-функции, для уравнения внутренних волн для каждой из областей. Подставив начальные данные в пропагаторы, получим аналитическое решение задачи Коши для уравнения внутренних волн.

Ключевые слова: уравнение внутренних волн, полиномиально ограниченный пучок операторов, уравнение соболевского типа, пропагаторы.

УДК: 517.958

Поступила в редакцию: 15.04.2021

Язык публикации: английский

DOI: 10.14529/mmph210202



© МИАН, 2024