激波反射的數(shù)學(xué)分析

章緒論
......................................................
1
 
 
1.1激波反射問(wèn)題的物理背景
....................................
1
 
 
1.2方程與邊界條件
............................................
4
 
 
1.2.1
Euler方程組與其簡(jiǎn)化模型
.............................
4
 
 
1.2.2激波、Rankine-Hugoniot條件
.........................
10
 
 
1.2.3熵條件
..............................................
16
 
 
1.2.4邊界條件
............................................
22
 
 
1.3平面激波的反射
............................................
23
 
 
1.3.1平面激波的正反射
....................................
23
 
 
1.3.2平面激波的斜反射
....................................
26
 
 
第二章激波極線分析
..............................................
27
 
 
2.1
Euler方程組的激波極線
.....................................
27
 
 
2.1.1在
(u,
v)平面上的激波極線
............................
27
 
 
2.1.2在
(,
p)平面上的激波極線
............................
33
 
 
2.2位勢(shì)流方程的激波極線
......................................
35
 
 
2.3平面激波反射與
Mach結(jié)構(gòu)
..................................
43
 
 
2.3.1平面激波正則反射
....................................
43
 
 
2.3.2
Mach結(jié)構(gòu)
..........................................
48
 
 
第三章激波正則反射的擾動(dòng)
........................................
54
 
 
3.1二維空間中含超音速反射激波的正則反射
......................
54
 
 
3.1.1角狀區(qū)域中的邊值問(wèn)題
................................
54
 
 
3.1.2關(guān)于具特征邊界的自由邊值問(wèn)題的結(jié)論
..................
58
 
 
3.1.3等熵?zé)o旋流激波反射問(wèn)題局部解的存在性
................
59
 
   
目錄
v
 
 
3.1.4非等熵流激波反射問(wèn)題局部解的存在性
..................
61
 
 
3.2三維空間中含超音速反射激波的正則反射
......................
64
 
 
3.2.1預(yù)備事項(xiàng)
............................................
64
 
 
3.2.2線性化問(wèn)題及有關(guān)的先驗(yàn)估計(jì)
..........................
72
 
 
3.2.3非線性問(wèn)題近似解的構(gòu)造
..........................
78
 
 
3.2.4
Newton迭代法與非線性問(wèn)題解的存在性
.................
85
 
 
3.3含跨音速反射激波的正則反射
................................
88
 
 
第四章
Mach反射結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
....................................
93
 
 
4.1問(wèn)題的歸結(jié)與
Mach結(jié)構(gòu)的分類
..............................
93
 
 
4.1.1
E{E型與
E{H型
Mach結(jié)構(gòu)
...........................
93
 
 
4.1.2方程與邊界條件
......................................
95
 
 
4.2
Lagrange變換與非線性方程的典則形式
.......................
98
 
 
4.2.1定常流的
Lagrange變換
...............................
98
 
 
4.2.2激波邊界的處理
......................................
101
 
 
4.2.3方程組的分解
........................................
103
 
 
4.3
E{E型
Mach結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的線性化問(wèn)題的估計(jì)
....................
105
 
 
4.3.1線性化問(wèn)題
..........................................
105
 
 
4.3.2橢圓子問(wèn)題
..........................................
106
 
 
4.3.3
Sobolev估計(jì)
........................................
108
 
 
4.3.4
Holder估計(jì)
.........................................
111
 
 
4.4迭代過(guò)程的收斂性與
E{E型
Mach結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
...............
114
 
 
4.4.1解非線性問(wèn)題
(NL)的迭代過(guò)程
........................
114
 
 
4.4.2迭代格式的收斂性
....................................
116
 
 
4.4.3自由邊值問(wèn)題解的存在性
..............................
117
 
 
4.5
E{H型
Mach結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
.................................
120
 
 
4.5.1問(wèn)題與結(jié)論
..........................................
120
 
 
4.5.2非線性
Lavrentiev-Bitsadze混合型方程
.................
122
 
 
4.5.3問(wèn)題的線性化處理
....................................
126
 
 
4.5.4線性
Lavrentiev-Bitsadze方程廣義
Tricomi問(wèn)題的求解
....
128
 
 
4.5.5關(guān)于非線性問(wèn)題的結(jié)論
................................
135
 
   
vi激波反射的數(shù)學(xué)分析
 
第五章非定常流的激波反射
........................................
137
 
 
5.1激波被光滑曲面的反射
......................................
137
 
 
5.1.1問(wèn)題的歸結(jié)
..........................................
137
 
 
5.1.2化為具固定邊界的
Goursat問(wèn)題
........................
139
 
 
5.1.3非線性邊值問(wèn)題的求解
................................
141
 
 
5.2平面激波被斜坡的正則反射
..................................
144
 
 
5.2.1平面激波被斜坡正則反射問(wèn)題表述
......................
144
 
 
5.2.2擬超音速區(qū)域中流場(chǎng)的確定
............................
148
 
 
5.2.3非線性退化橢圓型方程邊值問(wèn)題
........................
153
 
 
5.2.4橢圓截?cái)?
............................................
158
 
 
5.2.5非線性迭代格式
......................................
159
 
 
5.2.6橢圓正則化
..........................................
162
 
 
5.2.7非線性退化橢圓邊值問(wèn)題解的存在性
....................
164
 
 
5.3平面激波被斜坡的
Mach反射
................................
171
 
 
5.3.1問(wèn)題的陳述
..........................................
171
 
 
5.3.2平坦
Mach結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)
................................
174
 
 
5.3.3證明的主要步驟
......................................
176
 
 
5.3.4定理
5.4的證明
......................................
187
 
 
第六章進(jìn)一步研究的問(wèn)題
..........................................
188
 
 
6.1完全
Euler方程組的討論
....................................
188
 
 
6.2三維空間中的激波反射
......................................
189
 
 
6.2.1平面激波被彎曲斜坡的反射
............................
189
 
 
6.2.2平面激波被圓錐體的反射
..............................
189
 
 
6.2.3三維空間中的
Mach結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
........................
190
 
 
6.3大擾動(dòng)與整體解
............................................
191
 
 
6.3.1大擾動(dòng)問(wèn)題
..........................................
191
 
 
6.3.2整體解問(wèn)題
..........................................
192
 
 
6.4不同激波反射結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換
....................................
193
 
 
參考文獻(xiàn)
...........................................................
195
 
 
索引
...............................................................
200