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定常Navier–Stokes方程的半变分不等式。 (英语) Zbl 1109.35089号

作者研究了Navier-Stokes型算子的一类“不等式问题”。准确地说,他们考虑了空间尺寸(d=2,3)的以下问题:\[-\nu\operatorname{rot}\operator名称{腐烂}u+\操作员姓名{腐烂}u\乘以u+\nabla h=f,\qquad\operatorname{div}u=0\quad\text{in}\Omega\subset\mathbb{R}^d\]
其中,(u={u_i}^d_{i=1})表示流体的速度,(f=p+frac{1}{2}|u|^2)表示动态压力。作者假设边界条件:
\[h\in\partial j(x,u_N)\quad\text{和}\quad u_\tau=0\text{on}\partial\Omega。\]
这里,(部分j)表示局部Lipschitz函数的Clarke次微分\(u_N\)是法线,(u_\tau\)表示u在边界上的切向分量。该问题的半变分不等式由下式给出:
在\(V\)中找到一个函数\(u\),如下所示:\[\nu\int_\Omega\operatorname{腐烂}u\cdot\操作员姓名{rot}v\,dx+\int_\Omega(\operatorname{腐烂}u\乘以u)\cdot v\,dx+\int_\Gamma j^0(x,u_n(x);v_n(x))\,d\sigma(x)\geq\int\_\Omega f\cdot v\,dx\]对于每个\(v\ in v\)。空间\(V\)由空间的闭包给出
\[W=\{W\ in C^\ infty(\Omega;\mathbb{R}^d:\运算符名称{div}周=0\text{in}\Omega,\;w_\tau=0\text{on}\partial\Omega\}\]
在\(H^1(\Omega;\mathbb{R}^d)\的范数中\(j^0(x,xi;\eta)\)表示点\(xi\in\mathbb{R}\)处\(j(x,\cdot)\)的方向导数。
建立了半变分不等式弱解的存在唯一性结果,并给出了其应用。

MSC公司:

35第30季度 Navier-Stokes方程
49英尺40英寸 变分不等式
76D03型 不可压缩粘性流体的存在性、唯一性和正则性理论
49J52型 非平滑分析
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全文: 内政部

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