Document
A study of an evolution equation
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2008
Language
English
Subject
English abstract
du du 24u The evolution equation ay+B + y2 = f(u;m,k)u for the unknown u(x,t), dtdx 'ex2 depending on the space coordinate, x and the time t is studied. Here a,b,y,m,k are constants. Different forms of this equation are relevant to many applications which range from thermal convection to water waves to sand dunes to blood circulation in the human body. When B=y=0, the equation is studied extensively. The solution is obtained subject to an initial condition. Two particular examples are studied in detail. The first one is du/dt = m+klul u and the second is dul dt =[m+k(u-a)(u-1)]u in which a is a real constant. In each case, the dependence of the solution on the parameters and the form of the function f(u;m,k) is clarified. It is found that for real values of ,p, m, k the equation has solutions which can decay with time or grow to a finite asymptotic limit. The bifurcation curve for each case was used to identify the equilibrium solutions and study the stability of every solution. The information found in the study of the equilibrium solutions and their stability is used to show that the limiting values of the solutions correspond to the stable solution in each case. For certain values of the parameters, the solutions are unstable and these cases are found to correspond to the situations when the solution suffers a burst i.e. the solution increases to infinity for a finite value of the time, When, m, k are complex, it is found that the nature of the solution can change with the change in the imaginary parts of the parameters m,k. When y=0, a solution that is oscillatory in x is examined to deduce some results about the presence of the second spatial derivative on the solution. It is deduced that the influence of diffusion has the effect of stabilizing such a solution.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
في هذا المشروع تمت دراسية المعادلة المتطورة = f ( x ; m , kyu +م + a9 لدالة مجهولة (ux , t معتمده على المحور السيني و الزمن t بشكل تفصيلي. عندما تكون كلا من m , k , , , ثوابت. يوجد العديد من المسائل والتطبيقات الحياتية المختلفة الشبيهة لهذه المعادلة مثل التوصيل الحراري وأمواج الماء والكثبان الرملية ودورة الدم في جسم الإنسان. عندما 0 = 7 تمت دراسة المعادلة بشكل واسع. في ضوء هذا المشروع تمت دراسة اثنان من الأمثلة بشكل تفصيلي وهما اولا Tu والثاني هو du / at = n + k du / dt = [ m + ku - a ) ( 1 - 1) ] u حيث a هو ثابت حقيقي من خلال هذا المشروع تم توضيح الاستقلالية في الحل للمعاملات غير الثابتة و شكل الدالة في كلا من الحالات. ولقد وجد عدة نتائج منها: القيم الحقيقية ل a , B , m , k في المعادلة لها حلول أما تكون متناقصة مع الزمن أو متزايدة إلى حد منتهي من خلال التقرع في المنحنى للتعريف تم التعريف على النقاط الحرجة ودراسة مدى ثبوت الحل عند هذه النقاط أيضا المعلومات التي وجدت لدراسة حلول النقاط الحرجة وللثبات استعملت لعرض انه حدود القيم للحلول متماثلة مع ثبات الحل في كل حالة وجد ان الحال يختلف لبعض القيم للمعاملات غير الثابتة نجد انه الحلول غير ثابتة وفي هذه الحالات وأنها متماثلة للحالات عندما الحل يعاني من الاندفاع مثال على ذلك الحل يتزايد إلى المالانهاية ولأجل قيمة مجدده مع الزمن عندما كلا من m , k إعداد مركبة وجد أن طبيعة الحل تتغير مع التغير الحاصل في الجزء التخيلي للمعاملات الغير ثابتة ل m , k• عندما و+y فالحل يصبح متذبذبا حور محور السينات x وبذلك نستنتج بعض النتائج الخل التفاضل الثنائي. وتم استنتاج تأثير التدفق حيث يؤثر على ثبوت حل المعادلة.
Category
Theses and Dissertations