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 Statistical Model of Current Loops and Magnetic Monopoles

We formulate a natural model of loops and isolated vertices for arbitrary planar graphs, which we call the monopole-dimer model. We show that the partition function of this model can be expressed as a determinant. We then extend the method of Kasteleyn and Temperley-Fisher to calculate the partition function exactly in the case of rectangular grids. This partition function turns out to be a square of a polynomial with positive integer coefficients when the grid lengths are even. Finally, we analyse this formula in the infinite volume limit and show that the local monopole density, free energy and entropy can be expressed in terms of well-known elliptic functions. Our technique is a novel determinantal formula for the partition function of a model of isolated vertices and loops for arbitrary graphs.