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非等熵气体方程的真空自由界面问题的一些研究
结题报告
批准号:
11901208
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
袁源
依托单位:
学科分类:
A0306.混合型、退化型偏微分方程
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
本项目致力于研究当粘性系数和热传导系数依赖于温度时,非等熵可压Navier-Stokes方程的真空自由边界问题的强解适定性。该方程可用以模拟被真空包裹的非等熵粘性气体的运动,并可以进一步地研究宇宙中气态星体的演变。该研究在数学理论与物理应用等邻域都有着重要的意义。.本项目计划建立相应方程的一维和高维的强解局部适定性理论,并研究其自相似解的渐进稳定性。该研究结果将把已有的常数粘性系数和热传导系数情形推广的结果到更具物理背景的情形,即粘性系数和热传导系数依赖于温度的情形。该研究方法会为今后更多的退化抛物型方程真空自由边界问题的研究提供参考价值。
英文摘要
This project is devoted to studying the well-posedness of the strong solutions to the vacuum free boundary problem of the non-isentropic compressible Navier-Stokes equations, where the viscosities and heat conductivity all depend on the temperature. These equations capture the motions of the non-isentropic viscous gas surrounded by the vacuum, and can further study the motions of gaseous stars in the universe. This study is of great importance both in the mathematical theory and physical applications..This project plans to construct the one-dimensional and multi-dimensional local well-posedness theory of strong solutions to the corresponding equations, and to prove the asymptotic stability of the self-similar solutions. The result will extend the previous one, the case that the viscosities and heat conductivity are constants, to the more physical one, the case that the viscosities and heat conductivity depend on the temperature. The methods used in the project have a certain reference value in the study of the vacuum free boundary problem of the degenerate parabolic equations in future.
为模拟被真空包裹的非等熵粘性气体的运动,并可以进一步地研究宇宙中气态星体的演变,本项目研究了粘性和热传导系数均依赖于温度的可压缩Navier-Stokes方程真空自由界面问题,以及相关的非等熵可压缩Euler-Poisson方程自由界面等问题。研究结果包括:1)通过探究退化型抛物方程的极值原理以及真空边界附近速度和温度的行为,我们证明了不合适的初始密度和温度在真空边界的衰减速度,会导致可压缩Navier-Stokes方程真空自由界面问题的熵有界强解会立即爆破;2)通过构造新的变分框架,在给定质量的约束条件下,我们证明了非等熵可压缩Euler-Poisson方程自由界面问题的转动稳态解的存在性。这些结果将之前的等熵结果推广到了非等熵情形,为后续进一步地研究粘性和热传导系数均依赖于温度的可压缩Navier-Stokes方程真空自由界面问题的适定性,以及研究转动气态星体的结构和性质提供了基础,在天体物理和实验室物理中具有理论借鉴意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Variational rotating solutions to non-isentropic Euler-Poisson equations with prescribed total mass
具有规定总质量的非等熵欧拉-泊松方程的变分旋转解
DOI:10.1007/s11425-021-1859-8
发表时间:2020-08
期刊:Science China Mathematics
影响因子:--
作者:Yuan Yuan
通讯作者:Yuan Yuan
DOI:10.1137/22m1493732
发表时间:2022-04
期刊:SIAM J. Math. Anal.
影响因子:--
作者:Xin Liu;Yuan Yuan-Yuan
通讯作者:Xin Liu;Yuan Yuan-Yuan
Periodic Perturbations of a Composite Wave of Two Viscous Shocks for 1-d Full Compressible Navier--Stokes Equations
一维全可压缩纳维-斯托克斯方程的两个粘性激波复合波的周期扰动
DOI:10.1137/21m1421489
发表时间:2022
期刊:SIAM Journal on Mathematical Analysis
影响因子:2
作者:Qian Yuan;Yuan Yuan
通讯作者:Yuan Yuan
Weakly nonlinear surface waves on the plasma–vacuum interface
等离子体-真空界面上的弱非线性表面波
DOI:10.1016/j.matpur.2022.05.003
发表时间:2022
期刊:Journal de Mathématiques Pures et Appliquées
影响因子:--
作者:Secchi Paolo;Yuan Yuan
通讯作者:Yuan Yuan
DOI:10.1512/iumj.2021.70.8706
发表时间:2019-02
期刊:Indiana University Mathematics Journal
影响因子:1.1
作者:Z. Xin;Q. Yuan;Yuan Yuan-Yuan
通讯作者:Z. Xin;Q. Yuan;Yuan Yuan-Yuan
含真空情形的可压Navier-Stokes方程的有界熵解的存在性问题
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    袁源
  • 依托单位:
国内基金
海外基金