论文部分内容阅读
本文讨论流体力学中几类Navier-Stokes方程组的整体适定性和正则性问题,以及局部正则解的爆破准则. 在前两章中引进一些必要的记号,预备知识和已知结果后,我们首先在第三章研究了一类带质量扩散的非齐次不可压Navier-Stokes方程,即广义Kazhikhov-Smagulov模型,在二维情形证明了其初(—边)值问题解的整体适定性,即对初值没有大小限制条件下整体正则解的存在性,唯一性和稳定性.其次在第四章中研究了上述模型在可压缩情形下的类似,即Brenner提出的带质量扩散的可压缩N-S方程,得到了类似的结果,并且在三维情形证明了解的弱强唯一性和正则解的爆破准则.最后在第五章中研究了经典的可压缩Navier-Stokes(-Fourier)系统局部正则解的一些爆破准则,即速度的Lipschitz有界性控制解的正则性.相对于已知的结果,这里我们着重处理比较一般的情形,即粘性系数(和热传导系数)可能依赖于密度(和温度),以及非理想流体. 在我们研究的情形中,相对于已知的结果,主要困难在于粘性系数依赖于密度或流体是可压缩的.为了克服这种困难,我们发展了一套比较一般的处理方法,即利用质量方程中的扩散项,由De Giorgi-Nash-Moser迭代先证得密度的H(o)lder估计(不可压情形)或上下界(可压缩情形),由此再利用能量方法和椭圆估计得到解的整体先验估计.结合解的局部存在性,就得到了相应方程组初—边值问题整体正则解的存在性或局部正则解的爆破准则. 我们相信这个方法能应用于更多流体力学中类似方程组的研究.