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

Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ., 2023, том 15, выпуск 1, страницы 55–62 (Mi vyurm547)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Математика

Температурное поле однородной квадратной области с движущимися без ускорения смежными сторонами при граничных условиях первого рода

А. В. Ряжских, А. А. Хвостов, Е. А. Соболева, В. И. Ряжских

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Российская Федерация

Аннотация: Исследована однородная по теплофизическим характеристикам деформируемая с сохранением подобия 2D-область в виде квадрата. В начальный момент времени две смежные стороны начинают двигаться соответственно в направлении осей абсцисс и ординат с постоянной скоростью, оставаясь эквидистантными двум другим смежным сторонам (неподвижные и движущиеся стороны поддерживаются при различных постоянных температурах). Нелинейная начально-краевая задача с граничными условиями первого рода путем применения специальных координат иммобилизирует движущуюся границу области в неподвижную с соответствующей трансформацией исходной начально-краевой задачи для неподвижных границ относительно мультипликативной переменной двух неизвестных функций, которые определены с помощью формулировки дополнительных начально-краевых задач. Решения сформулированных дополнительных задач получены с помощью последовательного применения интегральных синус-преобразований по псевдопространственным переменным. Это позволило записать решение исходной задачи в аналитическом виде с помощью специально сконструированных квадратур. Вычислительный эксперимент показал корректность полученного решения и безусловное выполнение начального условия. Полученные результаты также иллюстрируют качественную адекватность расчётов процессу прогрева квадратной области с движущимися сопряженными границами.

Ключевые слова: теплопроводность, движущаяся граница, квадратная область, аналитическое решение, граничные условия 1-го рода.

УДК: 536.2.001.24

Поступила в редакцию: 19.10.2022

DOI: 10.14529/mmph230106



© МИАН, 2024