получена 26 января 2014Ключевые слова: нелинейные волны в жидкости с пузырьками газа, классические симметрии, неклассические симметрии, точные решения Рассматривается нелинейное дифференциальное уравнение для описания нелинейных волн в жидкости с пузырьками газа при учете вязкости жидкости и процесса межфазного теплообмена. Исследованы классические и некласси-ческие симметрии данного уравнения в частных производных. Показано, что исследуемое уравнение инвариантно относительно преобразований сдвига по пространственной и временной координатам. При дополнительном ограниче-нии на параметры, уравнение также инвариантно относительно преобразова-ния Галилея. Неклассические симметрии рассматриваемого уравнения нахо-дятся методом Блюмана и Коула. Изучены регулярный и сингулярный случаи неклассических симметрий. Найдены пять семейств неклассических симмет-рий, допускаемых исследуемым уравнением. Построены инвариантные редук-ции, соответствующие данным симметриям. С их помощью найдены семейства точных решений исследуемого уравнения. Полученные решения выражаются через рациональные, тригонометрические и специальные функции.
ВведениеМатематические модели волновых процессов в жидкости с пузырьками газа ис-пользуются для описания процессов и явлений в физике, химии, биологии и других разделах науки [1,2]. В работе [3] получено нелинейное дифференциальное уравнение, описывающее волновые процессы в жидкости с пузырьками газа при учете вязкости жидкости и межфазного теплообмена в случае преобладания диссипации. Уравнение имеет вид1 Работа выполнена при финансовой поддержке гранта для поддержки ведущих научных школ РФ № 2296.2014.1.2 Работа выполнена при финансовой поддержке гранта для поддержки молодых ученых-кандидатов наук № 3694.2014.1.
45