魏志坚;郭立辉 重力作用下无压欧拉方程的自由活塞问题。 (英语) Zbl 1533.35256号 数学杂志。分析。申请。 534,第2号,文章ID 128086,25页(2024). 摘要:本文以完全显式的形式构造了一维无压欧拉方程在重力作用下自由活塞问题的精确解。结果表明,在适当的初始条件下,解中包含了δ激波和真空态。此外,将广义Rankine-Hugoniot条件与牛顿第二定律相结合,可以得到活塞的轨迹函数,并且可以由广义熵条件唯一确定。我们仔细观察和分析了一些有趣的非线性现象。例如,三角激波吸收真空状态并形成新的三角激波。此外,给出了一些具有代表性的数值模拟,以验证理论分析的正确性。 MSC公司: 第31季度35 欧拉方程 76N10型 可压缩流体和气体动力学的存在性、唯一性和正则性理论 76N15型 气体动力学(一般理论) 76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波 76纳米30 可压缩流体中的波 35C05型 封闭式PDE解决方案 28C05型 通过线性泛函(Radon测度、Daniell积分等)表示集合函数和测度的积分理论 35R06型 带措施的PDE 35兰特 偏微分方程的自由边界问题 关键词:自由活塞问题;无压欧拉方程;氡测量溶液;三角激波;真空状态;数值模拟 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Z.Wei}和\textit{L.Guo},J.数学。分析。申请。534,第2号,文章ID 128086,25页(2024;Zbl 1533.35256) 全文: DOI程序 参考文献: [1] A.Bermudez。;洛佩兹,X。;Vazquez-Cendon,M.E.,管道中实际气体非等温非绝热流动的数值解,J.Compute。物理。,323, 126-148 (2016) ·Zbl 1415.76463号 [2] A.Bermudez。;洛佩兹,X。;Vazquez-Cendon,M.E.,《含源项的多分量Euler方程的有限体积法》,计算。流体,156113-134(2017)·Zbl 1390.76396号 [3] Breuss,M.,《Lax-Friedrichs方法的正确使用》,ESAIM:M2AN,28,519-540(2004)·Zbl 1077.65089号 [4] 陈,G。;Liu,H.,等熵流体欧拉方程解的消失压力极限中δ-激波和真空态的形成,SIAM J.Math。分析。,34925-938(2003年)·Zbl 1038.35035号 [5] 陈,S。;Qu,A.,二维Chaplygin气体的活塞问题,中国。数学安。,序列号。B、 40843-868(2019)·Zbl 1435.35245号 [6] Danilov,V.G。;Mitrovic,D.,三角双曲守恒律系统中三角激波的形成,J.Differ。等于。,245, 3704-3734 (2008) ·Zbl 1192.35120号 [7] Danilov,V.G。;Shelkovich,V.M.,守恒定律系统中δ-激波的传播和相互作用动力学,J.Differ。等于。,211, 333-381 (2005) ·Zbl 1072.35121号 [8] Danilov,V.G。;Shelkovich,V.M.,双曲守恒律系统的德尔塔冲击波型解,Q.Appl。数学。,63, 401-427 (2005) [9] Ercole,G.,δ冲击波作为自相似粘度极限,Q.Appl。数学。,58/177-199(2000年)·Zbl 1157.35430号 [10] 法卡诺尼,G。;Mangeney,A.,《颗粒流的精确解》,国际期刊数值。分析。方法地质力学。,37, 1408-1433 (2012) [11] 范,Y。;郭,L。;范,X。;You,S.,广义Chaplygin气体可压缩Euler方程的一维活塞问题,应用。数学。莱特。,112,第106744条pp.(2021)·Zbl 1454.35266号 [12] 高,L。;Qu,A。;Yuan,H.,Delta激波作为无压欧拉流动中的自由活塞,Z.Angew。数学。物理。,73, 114 (2022) ·Zbl 1490.35228号 [13] 郭,L。;李·T。;Yin,G.,带源项的广义Chaplygin气体方程Riemann解的极限行为,J.Math。分析。申请。,455, 127-140 (2017) ·Zbl 1373.35047号 [14] Herty,M。;莫林,J。;Sachers,V.,管网中气体流动的新模型,数学。方法应用。科学。,33, 845-855 (2010) ·Zbl 1334.76131号 [15] 黄,M。;Wang,Y。;Shao,Z.,修正Chaplygin气体等熵Euler方程的活塞问题,Phys。流体,35,文章016119第(2023)页 [16] 刘杰。;Xiao,W.,交通流Aw-Rascle模型的通量近似,J.Math。物理。,59,第101508条pp.(2018)·Zbl 1404.35450号 [17] Liu,T.P。;Smoller,J.,《关于等熵气体动力学方程的真空状态》,Adv.Appl。数学。,1, 345-359 (1980) ·Zbl 0461.76055号 [18] Nedeljkov,M.,《相互作用中的奇异激波》,Q.Appl。数学。,66, 281-302 (2008) ·Zbl 1148.35051号 [19] Nedeljkov,M.,《阴影波:δ和奇异激波的熵和相互作用》,Arch。定额。机械。分析。,197, 489-537 (2010) ·Zbl 1201.35134号 [20] 内德尔伊科夫,M。;Oberguggenberger,M.,严格双曲守恒律系统中三角洲激波的相互作用,J.Math。分析。申请。,344, 1143-1157 (2008) ·兹比尔1155.35059 [21] Osiadacz,A.J。;Chaczykowski,M.,《等温和非等温管道气流模型的比较》,化学。《工程师杂志》,81,41-51(2001) [22] Qu,A。;Yuan,H.,Chaplygin气体可压缩Euler方程一维活塞问题的测量解,J.Math。分析。申请。,第481条,第123486页(2020年)·Zbl 1428.35333号 [23] Qu,A。;袁,H。;赵,Q.,非等熵可压缩欧拉方程一维活塞问题的高马赫数极限:多方气体,J.Math。物理。,61,第011507条pp.(2020)·Zbl 1432.76222号 [24] Sen,A。;Raja Sekhar,T.,具有通量近似的严格双曲守恒律系统黎曼解的结构稳定性,Commun。纯应用程序。分析。,18, 931-942 (2019) ·Zbl 1415.35196号 [25] Sen,A。;Raja Sekhar,T.,Delta冲击波作为严格双曲守恒律系统的自相似粘度极限,J.Math。物理。,第60条,第051510页(2019年)·Zbl 1414.76034号 [26] Shen,C.,带类库仑摩擦项的无压Euler系统的Riemann问题,IMA J.Appl。数学。,81, 76-99 (2016) ·Zbl 1336.35281号 [27] 沈,C。;Sun,M.,传输方程与分裂三角函数的三角激波相互作用,J.Math。分析。申请。,351, 747-755 (2009) ·Zbl 1159.35042号 [28] 沈,C。;Sun,M.,扰动Aw-Rascle模型Riemann解消失压力极限中δ激波和真空态的形成,J.Differ。等于。,249, 3024-3051 (2010) ·Zbl 1211.35193号 [29] 沈,C。;Sun,M.,一维零压气体动力学系统δ激波解的分布乘积方法,国际非线性力学杂志。,105, 105-112 (2018) [30] 沈,C。;Sun,M.,重力作用下两相流漂移流方程的精确黎曼解,J.Differ。等于。,314, 1-55 (2022) ·兹比尔1508.35091 [31] 沈,C。;Sun,M.,一维等熵Euler系统在变伽马定律体力作用下的黎曼问题,《物理学D》,448,第133731页,(2023)·兹比尔1514.35338 [32] Sheng,S。;Shao,Z.,具有类库仑摩擦项的幂律等熵Euler方程黎曼解的消失绝热指数极限,J.Math。物理。,第60条,第101504页(2019年)·Zbl 1427.35192号 [33] Sheng,S。;Shao,Z.,带源项的可压缩流体流动欧拉方程黎曼解的极限,J.Eng.Math。,125, 1-22 (2020) ·Zbl 1455.76075号 [34] Sheng,W。;Zhang,T.,气体动力学中输运方程的黎曼问题,Mem。美国数学。Soc.,137,654(1999)·Zbl 0913.35082号 [35] Sun,M.,带摩擦的广义Chaplygin气体方程的精确黎曼解,Commun。非线性科学。数字。同时。,36, 342-353 (2016) ·Zbl 1470.82032号 [36] Sun,M.,具有对数状态方程的等熵Euler系统黎曼解的浓度和空化现象,非线性分析。Real,53,第103068条pp.(2020)·Zbl 1469.76100号 [37] Tan,D。;张,T。;Zheng,Y.,Delta冲击波作为双曲守恒律系统消失粘度的极限,J.Differ。等于。,112, 1-32 (1994) ·Zbl 0804.35077号 [38] 王,A。;于伟(Yu,W.)。;Zhang,Y.,零压力欧拉方程中波与类库仑摩擦项的相互作用,数学。问题。Eng.,2022,第4837968条,第(2022)页 [39] Yang,H。;Liu,J.,通量近似下非等熵流体欧拉方程中的浓度和空化,非线性分析。,理论,123,124,158-177(2015)·Zbl 1330.76120号 [40] Yang,H。;Liu,J.,通过通量近似,零压气体动力学中的三角激波和真空,科学。中国数学。,58, 2329-2346 (2015) ·Zbl 1331.35234号 [41] Zhang,Y。;Yang,H.,多方气体相对论欧拉方程解的通量近似极限,J.Math。分析。申请。,435, 1160-1182 (2016) ·Zbl 1338.35347号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。