ЧЕЛЯБИНСКИЙ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Излагается применение метода разложения по собственным функциям самосопряжённого дифференциального оператора к решению одной нестационарной задачи теплообмена с фазовым переходом на примере процесса затвердевания некоторой сплошной среды. Одномерная задача решается в сферических координатах. Решение задачи начинается с её преобразования к области с фиксированными границами, затем для решения преобразованной задачи строится конечное интегральное преобразование с неизвестным ядром, нахождение которого связано с постановкой и решением соответствующей спектральной задачи через вырожденные гипергеометрические функции. Находятся собственные значения и собственные функции, а также формула обращения для введённого интегрального преобразования, что позволяет выписать аналитическое решение задачи. В ходе решения задачи устанавливается параболический закон движения границы раздела двух фаз. Задачи подобного типа возникают при математическом моделировании процессов теплообмена в строительстве, особенно в районах вечной мерзлоты, в нефтегазодобыче при бурении и эксплуатации скважин, в металлургии и т. д.

Найдены симметрии системы уравнений двухфазной среды, где первая фаза - газ, вторая - твёрдые частицы. Вторая фаза считается разрежённой, что выражается в отсутствии давления в уравнениях движения второй фазы. Среда предполагается неизотермической. С помощью методов группового анализа найдены алгебры Ли симметрий изучаемой модели в одномерном и трёхмерном случаях. В работе подробно описан процесс поиска симметрий в случае уравнений состояния совершенного газа. Найдены некоторые частично инвариантные решения одномерной системы уравнений.

Рассматривается гамильтониан Ландау HB + V, действующий в L2(R2) и возмущённый периодическим электрическим потенциалом V. Предполагается, что магнитный поток η = (2π)-1Bv(K) однородного магнитного поля B > 0 является рациональным числом, где v(K) - площадь элементарной ячейки K решётки периодов Λ потенциалаΛΛlocV. Определяются семейства банаховых пространств Ln (R2; R), которые (как линейные пространства) являются линейными подпространствами пространств Соболева Hn(R2; R), n ∈ N∪{0}, периодических с решёткой периодов Λ функций из Hn (R2; R)Λи которые содержат плотные Gδ-множества O ⊆ Ln (R2; R), такие, что для любого ΛΛэлектрического потенциала V ∈ O и любого однородного магнитного поля с потоком 0 < η ∈ Q спектр оператора HB + V абсолютно непрерывен. В частности, в качестве пространств Ln (R2; R) можно выбирать пространства Hs (R2; R), s ∈ [n, n+1). Такжепри заданных решётке периодов Λ ⊂ R2 и однородном магнитном поле B > 0 приве-Λ дены условия на коэффициенты Фурье периодического электрического потенциала V ∈ Hn(R2; R), n ∈ N ∪ {0}, при выполнении которых и при η ∈ Q спектр оператора HB + V абсолютно непрерывен.