О математической модели неизотермического ползущего течения жидкости через заданную область


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается математическая модель, описывающая стационарное ползущее течение неравномерно нагретой несжимаемой жидкости через ограниченную трехмерную область с локально-липшицевой границей. Выбранная модель представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка со смешанными краевыми условиями: на участке протекания заданы давление, температура и касательная составляющая поля скоростей, а на твердых стенках сосуда используется условие прилипания и краевое условие типа Робена для температуры. Для данной краевой задачи вводится понятие слабого решения (пара «скорость-температура»), которое определяется как решение некоторой системы интегральных тождеств. Основной результат работы - теорема о существовании слабых решений в подпространстве декартова произведения двух соболевских пространств. Для доказательства этой теоремы дается операторная трактовка краевой задачи, выводятся априорные оценки решений и применяется теорема Лерэ-Шаудера о неподвижной точке вполне непрерывного отображения. Установлены энергетические равенства, которым удовлетворяют слабые решения.

Об авторах

Анастасия Александровна Домнич

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия им. профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина"

Email: andomnich@inbox.ru
Россия, 394064, Воронеж, ул. Старых большевиков, 54 а

Евгений Сергеевич Барановский

Воронежский государственный университет, факультет прикладной математики, информатики и механики

Email: esbaranovskii@gmail.com
кандидат физико-математических наук, доцент Россия, 394018, Воронеж, Университетская пл., 1

Михаил Анатольевич Артёмов

Воронежский государственный университет, факультет прикладной математики, информатики и механики

Email: artemov_m_a@mail.ru
доктор физико-математических наук, профессор Россия, 394018, Воронеж, Университетская пл., 1

Список литературы

  1. Крейн С. Г., Чан Тху Xа., "Задача протекания неравномерно нагретой вязкой жидкости", Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 29:8 (1989), 1153-1158
  2. Ковтунов Д. А., "Разрешимость стационарной задачи тепловой конвекции высоковязкой жидкости", Дифференц. уравнения, 45:1 (2009), 74-85
  3. Короткий А. И., "Разрешимость в слабом смысле одной краевой задачи, описывающей тепловую конвекцию", Тр. ИММ УрО РАН, 16:2 (2010), 121-132
  4. Алексеев Г. В., "Разрешимость стационарных задач граничного управления для уравнений тепловой конвекции", Сиб. матем. журн., 39:5 (1998), 982-998
  5. Фурсиков А. В., Эмануилов Ю. С., "Точная управляемость уравнений Навье-Стокса и Буссинеска", УМН, 54:3(327) (1999), 93-146
  6. Lee H.-C., Imanuvilov O. Yu., "Analysis of optimal control problems for the 2-D stationary Boussinesq equations", J. Math. Anal. Appl., 242 (2000), 191-211
  7. Алексеев Г. В., "Разрешимость обратных экстремальных задач для стационарных уравнений тепломассопереноса", Сиб. матем. журн., 42:5 (2001), 971-991
  8. Alekseev G. V., Tereshko D. A., "Stability of optimal controls for the stationary Boussinesq equations", Inter. J. Differ. Equ., 2011 (2011), 535736
  9. Abidi H., Zhang P., "On the global well-posedness of 2-D Boussinesq system with variable viscosity", Adv. Math., 305 (2017), 1202-1249
  10. Yu Y., Wu X., Tang Y., "Global well-posedness for the 2D Boussinesq system with variable viscosity and damping", Math. Meth. Appl. Sci., 41:8 (2018), 3044-3061
  11. Li Z., "Global well-posedness of the 2D Euler-Boussinesq system with stratification effects", Math. Meth. Appl. Sci., 40:14 (2017), 5212-5221
  12. Vlasova S. S., Prosviryakov E. Yu., "Two-dimensional convection of an incompressible viscous fluid with the heat exchange on the free border", Vestn. Samar. Gos. Tekhn. Univ. Ser. Fiz.-Mat. Nauki [J. Samara State Tech. Univ., Ser. Phys. Math. Sci.], 20:3 (2016), 567-577
  13. Privalova V. V., Prosviryakov E. Yu., "Couette-Hiemenz exact solutions for the steady creeping convective flow of a viscous incompressible fluid, with allowance made for heat recovery", Vestn. Samar. Gos. Tekhn. Univ. Ser. Fiz.-Mat. Nauki [J. Samara State Tech. Univ., Ser. Phys. Math. Sci.], 22:3 (2018), 532-548
  14. Бурмашева Н. В., Просвиряков Е. Ю., "Крупномасштабная слоистая стационарная конвекция вязкой несжимаемой жидкости под действием касательных напряжений на верхней границе. Исследование поля скоростей", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 21:1 (2017), 180-196
  15. Бурмашева Н. В., Просвиряков Е. Ю., "Крупномасштабная слоистая стационарная конвекция вязкой несжимаемой жидкости под действием касательных напряжений на верхней границе. Исследование полей температуры и давления", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 21:4 (2017), 736-751
  16. Рагулин В. В., "К задаче о протекании вязкой жидкости сквозь ограниченную область при заданном перепаде давления и напора", Динамика сплошной среды, 27 (1976), 78-92
  17. Conca C., Murat F., Pironneau O., "The Stokes and Navier-Stokes equations with boundary conditions involving the pressure", Japan. J. Math., 20 (1994), 279-318
  18. Marušić S., "On the Navier-Stokes system with pressure boundary condition", Ann. Univ. Ferrara, 53 (2007), 319-331
  19. Bertoluzza S., Chabannes V., Prud'homme C., Szopos M., "Boundary conditions involving pressure for the Stokes problem and applications in computational hemodynamics", Comput. Methods Appl. Mech. Eng., 322 (2017), 58-80
  20. Nečas J., Direct Methods in the Theory of Elliptic Equations, Springer, Heidelberg, 2012, xvi+372 pp.
  21. Ладыженская О. А., Математические вопросы динамики вязкой несжимаемой жидкости, Наука, М., 1970, 288 с.
  22. Renardy M., Rogers R., An Introduction to Partial Differential Equations, 2nd edition, Springer-Verlag, New York, 2004, xiv+434 pp.
  23. Скрыпник И. В., Методы исследования нелинейных эллиптических граничных задач, Наука, М., 1990, 488 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Самарский государственный технический университет, 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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).