Зайцев М.Л., Аккерман В.Б. «Явное представление сокращенных в размерности уравнений Эйлера и Навье–Стокса несжимаемой жидкости в интегральной форме» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 25, № 1, с. 5-20 (2022)

Получены в явном виде системы интегро-дифференциальных уравнений, в которых производные по времени отсутствуют и которые являются следствиями нестационарных уравнений Эйлера и Навье–Стокса несжимаемой жидкости. Использован метод редукции переопределенных систем дифференциальных уравнений, предложенный ранее авторами. Эволюция всего потока в объеме задается изменяющимися во времени данными на некоторой поверхности этого потока. Получены также нестационарные новые интегральные уравнения, которые определяют эволюцию потока. Ключевые слова: переопределенные системы дифференциальных уравнений, размерность дифференциальных уравнений, гидродинамика, уравнения Эйлера, Навье–Стокса.

Королев В.В., Коваленко И.Г., Безбородов М.А., Еремин М.А., Савин В.В «Газопылевые структуры в окрестности рукавов спиральных галактик» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 25, № 1, с. 49-68 (2022)

Построена двумерная модель течения газопылевой межзвездной среды в окрестности спирального рукава галактики. Рассмотрено течение в вертикальной плоскости, поперечной к плоскости диска. Учтены эффекты неадиабатичности течения (объемные нагрев и охлаждение газа излучением). Баланс нагрева и охлаждения обеспечивает сосуществование двух фаз – холодных парсекового размера облаков атомарного водорода и теплого межоблачного газа. В рассмотрение включена полидисперсная пыль, представленная тремя фракциями частиц разных размеров и масс. Частицы пыли обладают конечной инерцией, их движения не повторяют в точности движение газа. Учтена турбулентность в диске и в спиральном рукаве. Рассмотрены модели, в которых используются разные сочетания расположения источников турбулентности в диске и/или в рукаве. Основные результаты, полученные методами компьютерного гидродинамического моделирования, следующие.:Облака по мере прохождения через спиральный рукав претерпевают существенные трансформации. Значительная часть облаков абсорбируется в тонкий плотный облачный слой, протягивающийся в спиральном рукаве вдоль экваториальной плоскости в окрестности центра рукава и имеющий размер приблизительно в половину ширины рукава. Меньшая часть облаков проходит без разрушения или с частичным разрушением сквозь рукав, испытывая по ходу движения сильные деформации. Мелкомасштабная облачная компонента частично восстанавливается под действием турбулентности, возмущающей протяженный облачный слой внутри рукава и частично разрушающий его на отдельные фрагменты. На задней по отношению к натекающему потоку газа стороне рукава формируется клинообразная галактическая ударная волна, присоединенная к заднему краю протяженного облачного слоя. Течение, ограниченное ударной волной имеет характер струи, совершающей квазипериодические поперечные колебания. Причиной колебаний, по-видимому, является неустойчивость сдвигового течения, поскольку внутри струи вдоль потока и под небольшим углом к ударным фронтам формируются тангенциальные разрывы. Пылевые частицы увлекаются турбулентными вихрями и выносятся на высоты 150–200 пк над плоскостью диска, что естественным образом объясняет существование хаотических волокнистых пылевых структур, протягивающихся над галактическим диском на высоты в несколько сотен парсек. Пылинки по разному распределены внутри вихрей. Пылинки размерами в 0,01–0,1 мкм легче кластеризуются чем более крупные пылинки радиусом 1 мкм. Турбулентность служит механизмом, позволяющим эффективно запирать пылевые частицы на передней стороне спирального рукава. Как показывает моделирование, пылевые прожилки отчетливее выражены на передней стороне рукава. Ключевые слова: спиральные галактики, газопылевая межзвездная среда, сверхзвуковые течения, турбулентность, гидродинамика многофазных сред, полидисперсная пыль, гидродинамическое моделирование.

Натараджан Ш. «Конформный циклический космологический сценарий с преобладанием фантомной энергии и петлевая квантовая космология» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 25, № 1, с. 69-82 (2022)

Конформный циклический сценарий рассматривает последние стадии Вселенной, на которых доминирует фантомная энергия. В работе предпринята попытка построить квантовую космологическую модель на основе конформной циклической космологии. Обсуждается конформное возникновение квантового космологического сценария. Показано, что классическая вселенная не будет полностью разорвана на финальных стадиях при доминировании фантомной энергии. Предсказывается дальнейшее расширение через конформную циклическую эволюцию. Эта статья связывает петлевой квантовый формализм с конформным циклическим космологическим формализмом. Ключевые слова: петлевая квантовая гравитация, конформная циклическая космология, фантомная энергия, петлевая квантовая гравитация, большой разрыв.