Оптимальное граничное управление течением нелинейно-вязкой жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается задача оптимального управления для стационарной модели протекания нелинейно-вязкой несжимаемой жидкости через ограниченную область в условиях пристенного скольжения. В качестве параметра управления используется напор потока жидкости на тех участках границы области, где происходит протекание. С помощью методов теории псевдомонотонных отображений доказано существование слабого решения (пара “скорость–напор”), минимизирующего заданный функционал качества. Изучено поведение решений и оптимальных значений функционала качества при изменении множества допустимых управлений. В частности, показано, что маргинальная функция данной управляемой системы полунепрерывна снизу.Библиография: 23 названия.

Об авторах

Евгений Сергеевич Барановский

Воронежский государственный университет

Email: esbaranovskii@gmail.com
кандидат физико-математических наук, доцент

Список литературы

  1. В. Г. Литвинов, Движение нелинейно-вязкой жидкости, Наука, М., 1982, 375 с.
  2. К. Р. Раджагопал, “О некоторых нерешенных проблемах нелинейной динамики жидкостей”, УМН, 58:2(350) (2003), 111–122
  3. Ж.-Л. Лионс, Некоторые методы решения нелинейных краевых задач, Мир, М., 1972, 587 с.
  4. Р. Темам, Уравнения Навье–Стокса. Теория и численный анализ, Мир, М., 1981, 408 с.
  5. А. В. Фурсиков, “Задачи управления и теоремы, касающиеся однозначной разрешимости смешанной краевой задачи для трехмерных уравнений Навье–Стокса и Эйлера”, Матем. сб., 115(157):2(6) (1981), 281–306
  6. F. Abergel, R. Temam, “On some control problems in fluid mechanics”, Theor. Comput. Fluid Dyn., 1:6 (1990), 303–325
  7. А. В. Фурсиков, Оптимальное управление распределенными системами. Теория и приложения, Науч. кн., Новосибирск, 1999, xii+352 с.
  8. А. В. Фурсиков, О. Ю. Эмануилов, “Точная управляемость уравнений Навье–Стокса и Буссинеска”, УМН, 54:3(327) (1999), 93–146
  9. T. Bewley, R. Temam, M. Ziane, “Existence and uniqueness of optimal control to the Navier–Stokes equations”, C. R. Acad. Sci. Paris Ser. I Math., 330:11 (2000), 1007–1011
  10. Hanbing Liu, “Optimal control problems with state constraint governed by Navier–Stokes equations”, Nonlinear Anal., 73:12 (2010), 3924–3939
  11. Е. С. Барановский, “Задача оптимального управления стационарным течением среды Джеффриса при условии проскальзывания на границе”, Сиб. журн. индустр. матем., 17:1 (2014), 18–27
  12. E. S. Baranovskii, M. A. Artemov, “Existence of optimal control for a nonlinear-viscous fluid model”, Int. J. Differ. Equ., 2016 (2016), 9428128, 6 pp.
  13. М. А. Артемов, А. В. Скобанева, “Об оптимальном управлении в модели жестко-вязко-пластической среды с граничными условиями Дирихле”, Сиб. электрон. матем. изв., 14 (2017), 1463–1471
  14. T. Slawig, “Distributed control for a class of non-Newtonian fluids”, J. Differential Equations, 219:1 (2005), 116–143
  15. D. Wachsmuth, T. Roubiček, “Optimal control of planar flow of incompressible non-Newtonian fluids”, Z. Anal. Anwend., 29:3 (2010), 351–376
  16. М. В. Коробков, К. Пилецкас, В. В. Пухначeв, Р. Руссо, “Задача протекания для уравнений Навье–Стокса”, УМН, 69:6(420) (2014), 115–176
  17. В. В. Рагулин, “К задаче о протекании вязкой жидкости сквозь ограниченную область при заданном перепаде давления или напора”, Динамика сплошной среды, 27, Ин-т гидродинамики СО АН СССР, Новосибирск, 1976, 78–92
  18. А. В. Кажихов, В. В. Рагулин, “О задаче протекания для уравнений идеальной жидкости”, Краевые задачи математической физики и смежные вопросы теории функций. 12, Зап. науч. сем. ЛОМИ, 96, Изд-во «Наука», Ленинград. отд., Л., 1980, 84–96
  19. C. Conca, F. Murat, O. Pironneau, “The Stokes and Navier–Stokes equations with boundary conditions involving the pressure”, Japan. J. Math. (N.S.), 20:2 (1994), 279–318
  20. J. Nečas, Direct methods in the theory of elliptic equations, Transl. from the French, Springer Monogr. Math., Springer, Heidelberg, 2012, xvi+372 pp.
  21. M. Renardy, R. C. Rogers, An introduction to partial differential equations, Texts Appl. Math., 13, 2nd ed., Springer-Verlag, New York, 2004, xiv+434 pp.
  22. И. В. Скрыпник, Методы исследования нелинейных эллиптических граничных задач, Наука, М., 1990, 448 с.
  23. E. Zeidler, Nonlinear functional analysis and its applications, Transl. from the German, v. III, Variational methods and optimization, Springer-Verlag, New York, 1985, xxii+662 pp.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Барановский Е.С., 2020

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).