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本文利用Littlewood-Paley理论来研究几类流体动力学方程:可压缩Navier-Stokes方程组的不适定性、非齐次不可压缩Navier-Stokes方程组的不适定性、几类SQG方程的局部适定性和整体适定性。 第一章介绍这些方程(组)的研究背景、研究历史和一些问题的动机。 第二章介绍Littlewood-Paley理论的具体内容以及一些新型的输运方程的估计。 第三章证明了可压缩Navier-Stokes方程组在临界Besov空间的不适定性,即初值满足‖ρ0-(ρ)‖B3/p p,1≤δ,‖u0‖B-1/26,1≤δ,p>6.[20]得到了在临界Besov空间Lp(p>6)框架中的不适定性,这里需要指出的是他们的方法不适合于初始速度在L6框架的情形。为了实现这个目标,需要从速度和密度耦合项L(a)Δu得到范数膨胀。此外,还需建立合适的密度分解。 第四章证明非齐次不可压缩Navier-Stokes方程组在临界Besov空间中的不适定性。事实上,这里的初值满足‖a0‖B3/6+6+,1+‖u0‖B-1/26,1≤δ或者‖a0‖B1/26,1+‖u0‖B-3/6+6+,1≤δ,其中6+表示6+η,0<η<<1。证明涉及到构造一类新的的初值和修正压强的引入。与经典的齐次不可压缩Naver-Stokes方程组在L∞框架下的不适定性相比,非齐次情形更加复杂,从而导致可以在更小的Besov空间(L6框架附近)不适定。 第五章分别讨论超临界SQG方程的整体适定性和奇性无粘SQG方程的局部适定性。对于超临界SQG方程,只需假设初值满足‖R2θ0‖(H)2-αexp{C‖R1θ0‖H2-α}<<1.这意味着在R2θ0范数很小的情况下,允许R1θ0和θ0范数很大。为了完成这个证明,需要重新考虑几个新的方程以及反复使用速度的散度为0。对于奇性无粘SQG方程,通过一个降低奇性的新发现,得到在低正则Sobolev空间中的局部适定性。事实上,这不是一个平凡的过程,因为[12]中的方法并不适合这种情况。 第六章得到色散无粘的SQG方程的整体适定性。这个方程可被看作是[9]的端点情形。这里将涉及到一类新的半群的衰减估计和Strichartz估计。