SOLVABILITY OF THE INITIAL-BOUNDARY VALUE PROBLEM FOR THE KELVIN–VOIGT FLUID MOTION MODEL WITH VARIABLE DENSITY

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Summary. In the paper the solvability of the initial-boundary value problem for the Kelvin–Voigt fluid motion model with variable density is investigated. First, using the Laplace transform, from the rheological relation for the Kelvin–Voigt fluid motion model and the fluid motion equation in the Cauchy form, a system of equations that describes the motion of the Kelvin–Voigt model with variable density is obtained. For the resulting system of equations, an initial-boundary value problem is posed, a definition of its weak solution is given, and its existence is proved. The proof is carried out on the basis of an approximation-topological approach to the study of fluid dynamic problems. Namely, the problem approximating the original one is considered and its solvability is proved on the basis of one version of the Leray-Schauder theorem. Then, on the basis of a priori estimates, it is proved that from the sequence of solutions of the approximation problem it is possible to extract a subsequence that weakly converges to the solutions of the original problem.

作者简介

V. Zvyagin

Voronezh State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: vsu@mail.ru
Russian Federation, Voronezh

M. Turbin

Voronezh State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: mrmike@mail.ru
Russian Federation, Voronezh

参考

  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.

版权所有 © В.Г. Звягин, М.В. Турбин, 2023

##common.cookie##