On the Solution of Certain Simultaneous Pairs of Dual Integral Equations

Mit einer direkten Methode, bei der der Erdelyi-Kober- und der modifizierte Hankel-Operator Anwendung finden, werden gewisse Systeme aus zwei bzw. drei Paaren dualer Integralgleichungen mit Bessel-Kernen in geschlossener Form gelöst. Für bestimmte Funktionenklassen und Ordnungen der Bessel-Funktionen ist die Vorgehensweise angebrachter und geeigneter als die bereits existierenden Methoden.

Solutions of Boundary Layer Equations Governing Free Convective and Magnetohydrodynamic Flows through Parametric Differentiation

In der vorliegenden Arbeit wird die Methode der parametrischen Differentiation angewendet, um ein System nichtlinearer Gleichungen zu lösen, das zwei- und dreidimensionale freie, konvektive Grenzschichströmungen bzw. eine zweidimensionale magnetohydrodynamische Grenzschichtströmung beherrscht. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, daß die nichlinearen Gleichungen auf lineare reduziert werden und die Nichtlinearität auf ein System von Gleichungen erster Ordnung beschränkt wird, das, verglichen mit den ursprünglichen Nichtlinearen Gleichungen, viel leichter gelöst werden kann. Ein anderer Vorzug der Methode ist, daß sie es ermöglicht, die Lösung von einer bekannten, zu einem bestimmten Parameterwert gehörigen Lösung aus durch schrittweises Vorgehen die Lösung für den gesamten Parameterbereich zu erhalten. Die mit dieser Methode gewonnenen Ergebnisse stimmen gut mit den entsprechenden, mit anderen numerischen Verfahren erzielten überein.

A mathematical analysis of nonlinear waves in a fluid filled visco-elastic tube

Our investigations in this paper are centred around the mathematical analysis of a ldquomodal waverdquo problem. We have considered the axisymmetric flow of an inviscid liquid in a thinwalled viscoelastic tube under certain simplifying assumptions. We have first derived the propagation space equations in the long wave limit and also given a general procedure to derive these equations for arbitrary wave length, when the flow is irrotational. We have used the method of operators of multiple scales to derive the nonlinear Schrödinger equation governing the modulation of periodic waves and we have elaborated on the ldquolong modulated wavesrdquo and the ldquomodulated long wavesrdquo. We have also examined the existence and stability of Stokes waves in this system. This is followed by a discussion of the progressive wave solutions of the long wave equations. One of the most important results of our paper is that the propagation space equations are no longer partial differential equations but they are in terms of pseudo-differential operators.Die vorliegenden Untersuchungen beziehen sich auf die mathematische Behandlung des ldquorModalwellenrdquo-Problems. Die achsensymmetrische Strömung einer nichtviskosen Flüssigkeit in einem dünnwandigen viskoelastischen Rohr, unter bestimmten vereinfachenden Annahmen, wird betrachtet. Zuerst werden die Gleichungen des Ausbreitungsraumes im Langwellenbereich abgeleitet und eine allgemeine Methode zur Herleitung dieser Gleichungen für beliebige Wellenlängen bei nichtrotierender Strömung angegeben. Eine Operatorenmethode mit multiplem Maßstab wird verwendet zur Herleitung der nichtlinearen Schrödinger-Gleichung für die Modulation der periodischen Wellen, und die ldquorlangmodulierten Wellenrdquo sowie die ldquormodulierten Langwellenrdquo werden aufgezeigt. Weiters wird die Existenz und die Stabilität der Stokes-Wellen im System untersucht. Anschließend werden die progressiven Wellenlösungen der Langwellengleichungen diskutiert. Eines der wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit ist, daß die Gleichungen des Ausbreitungsraumes keine partiellen Differentialgleichungen mehr sind, sondern Ausdrücke von Pseudo-Differentialoperatoren.

A Direct Approach to the Problem of Diffraction by a Half-Plane under Mixed Boundary Conditions

A general direct technique of solving a mixed boundary value problem in the theory of diffraction by a semi-infinite plane is presented. Taking account of the correct edge-conditions, the unique solution of the problem is derived, by means of Jones' method in the theory of Wiener-Hopf technique, in the case of incident plane wave. The solution of the half-plane problem is found out in exact form. (The far-field is derived by the method of steepest descent.) It is observed that it is not the Wiener-Hopf technique which really needs any modification but a new technique is certainly required to handle the peculiar type of coupled integral equations which the Wiener-Hopf technique leads to. Eine allgemeine direkte Technik zur Lösung eines gemischten Randwertproblems in der Theorie der Beugung an einer halbunendlichen Ebene wird vorgestellt. Unter Berücksichtigung der korrekten Eckbedingungen wird mit der Methode von Jones aus der Theorie der Wiener-Hopf-Technik die eindeutige Lösung für den Fall der einfallenden ebenen Welle hergeleitet. Die Lösung des Halbebenenproblems wird in exakter Form angegeben. (Das Fernfeld wurde mit der Methode des steilsten Abstiegs bestimmt.) Es wurde bemerkt, daß es nicht die Wiener-Hopf-Technik ist, die wirklich irgend welcher Modifikationen bedurfte. Gewiß aber wird eine neue Technik zur Behandlung des besonderen Typs gekoppelter Integralgleichungen benötigt, auf die die Wiener-Hopf-Technik führt.