Дискретные симметрии в теории гидродинамики и теплообмена

Abstract

Развит подход к моделированию процессов гидродинамики и теплообмена на основе использования дискретных симметрий (дискретных групп преобразований) дифференциальных уравнений Навье-Стокса и Фурье-Кирхгофа. Показано, каким образом дискретные симметрии можно формально описывать с помощью инфинитезимальной техники. Продемонстрирован метод нахождения новых решений уравнений Навье-Стокса и Фурье-Кирхгофа по известным решениям на основе инфинитезимального подхода. Предложена методика определения автомодельных форм дифференциальных уравнений с помощью инфинитезимального генератора. Приведены примеры приложения дискретных симметрий к конкретным теплофизическим задачам.

Опрацьовано моделювання процесiв гiдродинамiки i теплообмiну на основi використання дискретних симетрiй (дискретних груп перетворень) диференцiальних рiвнянь Нав'є-Стокса i Фур'є-Кiрхгофа. Показано, яким чином дискретнi симетрiї можна формально описувати за допомогою iнфiнiтезимальної технiки. Продемонстровано метод отримання нових рiшень рiвнянь Нав'є-Стокса i Фур'є-Кiрхгофа по вiдомим рiшенням на основi iнфiнiтезимального пiдходу. Запропоновано методику визначення автомодельних форм диференцiальних рiвнянь за допомогою iнфiнiтезимального генератора. Наведено приклади додатка дискретних симетрiй до конкретних теплофiзичних задач.

The approach to modelling of fluid flow and heat transfer is developed on the basis of discrete symmetries (discrete transformation groups) of Navier-Stokes and Fourier - Kirchhoff differential equations. It was exhibited as the discrete symmetries can formally be featured with the help of infinitesimal technique. The method of a determination of new solutions of Navier-Stokes and Fourier - Kirchhoff equations on the basic of known solutions is shown using the infinitesimal approach. The procedure of definition of the self-similar forms of the differential equations with the help of the infinitesimal generator is offered. The examples of application of discrete symmetries to particular thermophysics problems are demonstrated.