Sakiadis流动的解析解:不动点方法与一致有效级数

需积分: 5 0 下载量 42 浏览量 更新于2024-08-08 收藏 709KB PDF 举报
"Sakiadis流动的一致有效级数解 (2015年) - 许丁 - 应用数学和力学" Sakiadis流动是流体力学中的一个经典问题,涉及到静止流体在半无限大匀速移动平板下的层流边界层现象。这一流动模型起源于Prandtl的边界层理论,并在金属延展等工业过程中有实际应用。Sakiadis在其研究中提出了一种流动模型,但由于涉及半无限大的流动区域以及无穷远处的渐近边界条件,导致数学处理变得相当复杂。 许丁在2015年的论文中,通过引入一个新的变换方法解决了这一难题。他运用泛函分析中的不动点理论,特别是不动点方法,对变换后的非线性微分方程进行了求解。这种方法能够有效地处理那些在无穷大区域内难以直接求解的问题。通过这种方法,许丁得到了Sakiadis流动的近似解析解,该解以级数的形式呈现,并且在整个半无限大的流动区域内保持一致有效,即在所有流动区域内都能提供精确的近似结果。 论文的关键创新在于提出了一种新的数学策略,使得原本难以处理的非线性两点边值问题变得可以求解。通常,对于这类问题,数值方法如打靶法或有限差分法会将半无限大的流动区域截断为有限区间进行近似处理,但这可能会引入误差。许丁的方法则避免了这种截断,从而提供了更准确的解。 Sakiadis流动问题后来被进一步扩展,考虑了诸如温度边界层、热辐射、变物性系数、纳米流体以及壁面吹吸效应等复杂因素。这些扩展增加了流动模型的物理真实性,但同时也增加了数学建模的难度。许丁的研究为此类问题的求解开辟了新的路径,为后续的理论分析和数值模拟提供了有力的工具。 这篇论文是对Sakiadis流动问题的一个重要贡献,它利用不动点理论提供了一种一致有效的级数解,解决了传统方法在处理无限大流动区域和渐近边界条件时遇到的挑战。这项工作不仅深化了我们对边界层流动的理解,也为工程应用提供了更精确的理论基础。