当前位置:主页 > 科技论文 > 数学论文 >

非齐次不可压Navier-Stokes和MHD方程的整体适定性研究

发布时间:2019-04-10 06:59
【摘要】:本文主要研究两类重要的流体力学方程组:非齐次不可压缩Navier-Stokes方程组和非齐次不可压缩磁流体力学(MHD)方程组.Navier-Stokes方程组是一类描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程组.磁流体力学(MHD)方程组主要描述磁场与导电流体(等离子体,液态金属等)之间的相互影响.本文主要内容有一下几个方面:第1章主要介绍了 Navier-Stokes方程组和MHD方程组的物理背景以及研究研究现状,并简单叙述了本文的主要工作结果.第2章列出了后面章节需要用到的一些预备知识,包括一些重要的不等式以及Littlewood-Paley 分解理论等.第3章研究了三维非齐次不可压缩的Navier-Stokes方程组的整体适定性.通过利用加权的Chemin-Lerner型Besov空间范数技巧,方程的代数结构以及Gagliardo-Nirenberg不等式,分别对速度场的水平分量和竖直分量进行能量估计,我们可以得到多项式小性初值条件下Navier-Stokes方程组的整体适定性.这实质改进了 Paicu和Zhang (J. Funct. Anal.2012)中指数型小性初值的条件结论.第4章给出了三维非齐次不可压缩的MHD方程组也有第3章中Navier-Stokes方程组类似的结果,并且我们说明了初始速度场和磁场的任意一个分量可以很大.第5章证明了三维非齐次不可压缩的MHD方程在无密度小性且带有高度震荡的初始速度场和磁场的条件下的整体适定性.第6章证明了带有随时间变化的背景磁场的二维无磁场耗散的MHD方程,在速度可随时间线性增长的特解附近的整体稳定性.这也是考虑带有随时间变化的背景磁场问题的首次尝试.
[Abstract]:In this paper, we mainly study two kinds of important hydrodynamic equations: inhomogeneous incompressible Navier-Stokes equations and inhomogeneous incompressible (MHD) equations in magnetohydrodynamic mechanics. Navier-Stokes equations are a kind of equations describing viscous incompressible flow. Equations of motion for the conservation of body momentum. The (MHD) equations of magnetohydrodynamics describe the interaction between magnetic field and conductive fluid (plasma, liquid metal, etc.). The main contents of this paper are as follows: in chapter 1, the physical background and research status of Navier-Stokes equations and MHD equations are introduced, and the main results of this paper are briefly described. Chapter 2 lists some preparatory knowledge needed in the later chapters, including some important inequalities and Littlewood-Paley decomposition theory. In chapter 3, the global well-posedness of three-dimensional inhomogeneous incompressible Navier-Stokes equations is studied. By using the weighted Chemin- Lerner type Besov space norm technique, the algebraic structure of the equation and the Gagliardo-Nirenberg inequality, the energy of the horizontal component and the vertical component of the velocity field are estimated respectively. We can obtain the global well-posedness of the Navier-Stokes equations under the condition of polynomial small initial value. This essentially improves Paicu and Zhang (J. Funct.. The conditional conclusion of the initial value of exponential miniaturization in Anal.2012. In chapter 4, we show that the inhomogeneous incompressible three-dimensional MHD equations are similar to those of the Navier-Stokes equations in Chapter 3, and we also show that any component of the initial velocity field and magnetic field can be very large. In chapter 5, we prove the global well-posedness of the three-dimensional inhomogeneous incompressible MHD equation under the condition of initial velocity field and magnetic field without density and high oscillation. In chapter 6, we prove the global stability of the two-dimensional non-magnetic dissipative MHD equation with a time-dependent background magnetic field near the special solution where the velocity can increase linearly with time. This is also the first attempt to consider a background magnetic field with time-varying variations.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O175

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭丽辉;二维Navier-Stokes流的Ляпунов稳定性[J];内蒙古大学学报(自然科学版);2000年02期

2 罗振东;二维空间的Navier-Stokes问题的混合有限元分析[J];高校应用数学学报A辑(中文版);1991年02期

3 韩庆书,王唯;求解二维 Navier-Stokes 方程的谱元法[J];北京联合大学学报;1998年S1期

4 张余;关于平面 Navier-Stokes 流的估计[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);1998年03期

5 赵红星;姚正安;;Navier-Stokes流近临界指标的均匀化[J];广州大学学报(自然科学版);2009年01期

6 武晓松,王栋,郭锡福;弹丸超声速绕流的 Navier-Stokes 模拟[J];空气动力学学报;1998年02期

7 段献葆;秦新强;;一种改进的水平集方法在Navier-Stokes问题形状优化中的应用[J];工程数学学报;2010年02期

8 岳宝增,刘延柱;带自由液面Navier-Stokes流动问题的ALE分步有限元方法[J];水动力学研究与进展(A辑);2003年04期

9 罗振东;Navier-Stokes问题的六面体单元的混合有限元法[J];应用数学和力学;1992年12期

10 张克伟;二维Navier-Stokes方程的吸引子和二维Navier-Stokes流[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1999年03期

相关会议论文 前4条

1 汪淳;林志良;樊涛;;原始变量定常Navier-Stokes的广义边界元方法[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年

2 任玉新;孙宇涛;;求解Euler和Navier-Stokes的多维迎风格式[A];近代空气动力学研讨会论文集[C];2005年

3 罗俊;徐昆;;模拟Euler和Navier-Stokes解的高阶紧致气体动力学方法[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 孙丹;杨建刚;;基于局部DQ-Lagrange不可压缩N-S方程的数值求解[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前10条

1 翟翠丽;非齐次不可压Navier-Stokes和MHD方程的整体适定性研究[D];浙江大学;2017年

2 王淑琴;间断Galerkin方法求解Navier-Stokes和分数阶方程[D];兰州大学;2016年

3 吴技莲;不可压Navier-Stokes耦合方程的高效有限元算法研究[D];新疆大学;2017年

4 蔡小云;几类Navier-Stokes系统的整体正则性问题[D];南京大学;2014年

5 伍芸;几类非线性方程的适定性与行波分支的研究[D];华南理工大学;2015年

6 翟小平;不可压缩磁流体方程组在临界Besov空间中的全局适定性[D];华南理工大学;2015年

7 陈德富;水波中某些非线性发展方程的适定性[D];华南理工大学;2015年

8 温瑞丽;偏微分方程控制系统的适定性与正则性[D];山西大学;2014年

9 吴忠林;不可压MHD方程组及其相关模型适定性和渐近极限研究[D];北京工业大学;2015年

10 陈菲;两类不可压缩流体力学方程组的全局适定性[D];华南理工大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 骆艳;黏性不可压缩流动Stokes(Navier-Stokes)方程的间断有限元法[D];四川大学;2006年

2 余水源;稳态Navier-Stokes和Darcy流耦合问题的非协调混合元方法[D];山东大学;2013年

3 杜模云;带时间平均的Smoluchowski方程耦合Navier-stokes方程的正则性[D];湘潭大学;2009年

4 马丽红;Navier-Stokes最优控制问题的零空间预处理子空间方法[D];南京师范大学;2017年

5 唐昊;两类非线性偏微分方程的适定性[D];华南理工大学;2015年

6 林春芳;弱耗散Novikov方程的H(o|¨)lder连续性[D];华南理工大学;2015年

7 刘玉欢;5阶Korteweg-de Vries-Burgers方程的整体适定性问题[D];华北电力大学;2015年

8 许雨顺;非线性Schr銉dinger方程组的适定性及散射理论[D];中国工程物理研究院;2015年

9 项舒杨;一类推广的无压Euler-Poisson方程组适定性理论[D];上海交通大学;2015年

10 孙海霞;带有耗散项的两类发展方程的适定性研究[D];西南交通大学;2016年



本文编号:2455582

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/2455582.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户5d077***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com