几类流体方程在不同扰动条件下的适定性

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作为当代数学的一个重要组成部分,偏微分方程是纯数学的许多分支和自然科学及工程技术等领域之间的一座桥梁.Navier-Stokes方程是流体力学的基本方程之一,它是描述不可压缩流体动量守恒的运动方程,其在物理流体力学,大气航空,海洋动力系统等方面有着广泛的应用.流体动力学的Navier-Stokes方程和电磁学的麦克斯韦方程耦合可以得到magnetohydrodynamic(简称MHD)方程.MHD方程是等离子体流体动力学理论的重要方程组,也是众多科学领域的基本模型之一.本文主要研究跳噪声扰动下的Navier-Stokes方程和各向异性的MHD方程的适定性,有了适定性后,便可以更全面地了解方程的特性,特别是方程所描述的物理系统的复杂动力学行为.第一章简要介绍了研究背景及意义,研究现状及研究内容,并给出用到的一些常用不等式.第二章主要介绍在跳噪声扰动下为了克服不可压约束条件的数值计算困难,引入人工压缩方法,利用Lévy型伊藤公式、一致先验估计、局部单调性和弱收敛方法,由经典的Minty-Browder方法得到人工压缩Navier-Stokes方程强解的存在唯一性.第三章主要研究了只有水平耗散和水平磁耗散的二维MHD方程.Hk(k≥2)上的经典解已经被研究,由于偏耗散和强非线性,在H~1上的整体弱解的适定性仍然是未知的.在这一章中,通过结合经典的Galerkin方法和Brouwer不动点定理,得到方程在H~1上的小初值意义下的时间周期解的存在性.
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