Разрешимость начально-краевой задачи для модели движения жидкости кельвина–фойгта с переменной плотностью

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В работе исследуется разрешимость начально-краевой задачи для модели движения жидкости Кельвина–Фойгта с переменной плотностью. Сначала при помощи преобразования Лапласа из реологического соотношения для модели движения жидкости Кельвина–Фойгта и уравнения движения жидкости в форме Коши выводится системa уравнений, описывающая движение модели Кельвина–Фойгта с переменной плотностью. Для полученной системы уравнений ставится начально-краевая задача, дается определение ее слабого решения и доказывается его существование. Доказательство проводится на основе аппроксимационно-топологического подхода к исследованию задач гидродинамики. А именно, рассматривается задача, аппроксимирующая исходную, и на основе одного варианта теоремы Лере-Шаудера доказывается ее разрешимость. После чего на основе априорных оценок доказывается, что из последовательности решений аппроксимационной задачи можно извлечь подпоследовательность, слабо сходящуюся к решению исходной задачи.

Об авторах

В. Г. Звягин

Воронежский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vsu@mail.ru
Россия, Воронеж

М. В. Турбин

Воронежский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: mrmike@mail.ru
Россия, Воронеж

Список литературы

  1. Кажихов А.В. Разрешимость начально-краевой задачи для уравнений движения неоднородной вязкой несжимаемой жидкости // Докл. АН СССР. 1974. Т. 216. № 5. С. 1008–1010.
  2. Ладыженская О.А., Солонников В.А. Об однозначной разрешимости начально-краевой задачи для вязких несжимаемых неоднородных жидкостей // Зап. научн. сем. ЛОМИ. 1975. Т. 52. С. 52–109.
  3. Lions P.-L. Mathematical Topics in Fluid Mechanics. Volume 1. Incompressible Models. Oxford: Clarendon Press, 1996. 256 p.
  4. Звягин В.Г., Турбин М.В. Исследование начально-краевых задач для математических моделей движения жидкостей Кельвина–Фойгта // СМФН. 2009. Т. 31. С. 3–144.
  5. Осколков А.П. К теории нестационарных течений жидкостей Кельвина–Фойгта // Зап. научн. сем. ЛОМИ. 1982. Т. 115. С. 191–202.
  6. Осколков А.П. Начально-краевые задачи для уравнений движения жидкостей Кельвина–Фойгта и жидкостей Олдройта // Тр. МИАН СССР. 1988. Т. 179. С. 126–164.
  7. Kalantarov V.K., Levant B., Titi E.S. Gevrey Regularity for the Attractor of the 3D Navier-Stokes-Voight Equations // Journal of Nonlinear Science. 2009. V. 19. P. 133–152.
  8. Zvyagin A. Solvability of the Non-Linearly Viscous Polymer Solutions Motion Model // Polymers. 2022. V. 14. № 6. Artile 1264.
  9. Amrouche C., Berselli L.C., Lewandowski R., Nguyen D.D. Turbulent flows as generalized Kelvin–Voigt materials: Modeling and analysis // Nonlinear Analysis. 2020. V. 196. Article 111790.
  10. Ustiuzhaninova A., Turbin M. Feedback Control Problem for Modified Kelvin-Voigt Model // Journal of Dynamical and Control Systems. 2022. V. 28. P. 465–480.
  11. Antontsev S.N., de Oliveira H.B., Khompysh Kh. Generalized Kelvin-Voigt equations for nonhomogeneous and incompressible fluids // Communications in Mathematical Sciences. 2019. V. 17. № 7. P. 1915–1948.
  12. Antontsev S.N., de Oliveira H.B., Khompysh Kh. The classical Kelvin–Voigt problem for incompressible fluids with unknown non-constant density: existence, uniqueness and regularity // Nonlinearity. 2021. V. 34. № 5. P. 3083–3111.
  13. Zvyagin V., Turbin M. Optimal feedback control problem for inhomogeneous Voigt fluid motion model // Journal of Fixed Point Theory and Applications. 2021. V. 23. № 4. Article 4.
  14. Звягин В.Г., Турбин М.В. Задача оптимального управления с обратной связью для модели Фойгта с переменной плотностью // Известия вузов. Математика. 2020. Т. 4. С. 93–98.
  15. Темам Р. Уравнения Навье–Стокса. Теория и численный анализ. М.: Мир, 1981. 408 с.
  16. Звягин В.Г. Аппроксимационно-топологический подход к исследованию математических задач гидродинамики // СМФН. 2012. Т. 46. С. 92–119.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© В.Г. Звягин, М.В. Турбин, 2023