Second boundary-value problem for the generalized Aller–Lykov equation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The equations that describe a new type of wave motion arise in the course of mathematical modeling for continuous media with memory. This refers to differential equations of fractional order, which form the basis for most mathematical models describing a wide class of physical and chemical processes in media with fractal geometry. The paper presents a qualitatively new equation of moisture transfer, which is a generalization of the Aller–Lykov equation, by introducing the concept of the fractal rate of change in humidity clarifying the presence of flows affecting the potential of humidity. We have studied the second boundary value problem for the Aller–Lykov equation with the fractional Riemann–Liouville derivative. The existence of a solution to the problem has been proved by the Fourier method. To prove the uniqueness of the solution we have obtained an a priori estimate, in terms of a fractional Riemann–Liouville using the energy inequality method.

About the authors

Marat Aslanbievich Kerefov

Kabardino-Balkar State University

Author for correspondence.
Email: kerefov@mail.ru

Candidate of physico-mathematical sciences, Associate professor

Sakinat Khasanovna Gekkieva

Institute of Applied Mathematics and Automation

Email: gekkieva_s@mail.ru

Candidate of physico-mathematical sciences, no status

References

  1. Чудновский А. Ф., Теплофизика почв, Наука, М., 1976, 352 с.
  2. Нахушев А. М., Дробное исчисление и его применение, Физматлит, М., 2003, 352 с.
  3. Нахушев А. М., Уравнения математической биологии, Высшая школа, М., 1995, 301 с.
  4. Кулик В. Я., "Исследование движения почвенной влаги с точки зрения инвариантности относительно непрерывных групп преобразований", Исследование процессов обмена энергией и веществом в системе почва-растение-воздух, Наука, Л., 1972
  5. Архестова С. М., Шхануков-Лафишев М. Х., "Разностные схемы для уравнения влагопереноса Аллера-Лыкова с нелокальным условием", Изв. КБНЦ РАН, 2012, № 3, 7-16
  6. Лафишева М. М., Керефов М. А., Дышекова Р. В., "Разностные схемы для уравнения влагопереноса Аллера-Лыкова с нелокальным условием", Владикавк. матем. журн., 19:1 (2017), 50-58
  7. Геккиева С. Х., "Первая краевая задач для уравнения влагопереноса Аллера-Лыкова с дробной по времени производной", Устойчивое развитие: проблемы, концепции, модели, Мат. Всерос. конф. с междун. участием, КБНЦ РАН, Нальчик, 2017, 99-102
  8. Геккиева С. Х., Керефов М. А., "Краевые задачи для обобщенного уравнения влагопереноса", Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2018, № 1(21), 21-31
  9. Геккиева С. Х., "Нелокальная краевая задача для обобщенного уравнения влагопереноса Аллера-Лыкова", Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2018, № 4(24), 19-28
  10. Геккиева С. Х., "Краевая задача для обобщенного уравнения переноса с дробной производной по времени", Докл. АМАН, 1:1 (1994), 17-18
  11. Agrawal O. P., "Solution for a fractional diffusion-wave equation defined in a bounded domain", Nonlinear Dynamics, 29:1 (2002), 145-155
  12. Нахушева В. А., Дифференциальные уравнения математических моделей нелокальных процессов, Наука, М., 2006, 173 с.
  13. Turmetov B. Kh., Torebek B. T., "On solvability of some boundary value problems for a fractional analogue of the Helmholtz equation", New York J. Math., 20 (2014), 1237-1251
  14. Masaeva O. Kh., "Uniqueness of solutions to Dirichlet problems for generalized Lavrent'ev-Bitsadze equations with a fractional derivative", Electron. J. Differ. Equ., 2017 (2017), 1-8
  15. Шогенов В. Х., Кумыкова С. К., Шхануков-Лаффишев М. Х., "Обобщенное уравнение переноса и дробные производные", Докл. НАН Украины, 1997, № 12, 47-55
  16. Керефов М. А., Краевые задачи для модифицированного уравнения влагопереноса с дробной по времени производной, Дисс. … канд. физ.-мат. наук, Нальчик, 2000, 175 с.
  17. Янгарбер В. А., "О смешанной задаче для модифицированного уравнения влагопереноса", ПМТФ, 1967, № 1, 247-254
  18. Владимиров В. С., Уравнения математической физики, Наука, М., 1981, 512 с.
  19. Псху А. В., Уравнения в частных производных дробного порядка, Наука, М., 2005, 199 с.
  20. Kilbas A. A., Srivastava H. M., Trujillo J. J., Theory and applications of fractional differential equations, North-Holland Mathematics Studies, 204, Elsevier, Amsterdam, 2006, xv+523 pp.
  21. Псху А. В., "Начальная задача для линейного обыкновенного дифференциального уравнения дробного порядка", Матем. сб., 202:4 (2011), 111-122
  22. Самарский А. А., Теория разностных схем, Наука, М., 1971, 552 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».