XVI Международная школа-семинар по численным методам механики вязкой жидкости

 

ОБ ОДНОМ КЛАССЕ СМЕШАННЫХ ЗАДАЧ

ДЛЯ ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ НАВЬЕ—СТОКСА

И. Л. Александровский

Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия

Рассматривается начально-краевая задача в четверти пространства = {(t, x): t > 0, x О } для линеаризованной системы Навье—Стокса

- D u - [u,w ] +С p = f(t,x),

div u =, (1)

0,

где w = (0,0,w ), w > 0, , , …, — постоянные матрицы размера 3 ґ 4. Предполагается, что и для задачи (1) выполнено условие типа Лопатинского.

Пусть 1 < q < Ґ , g > 0. Введем весовое соболевское пространство функций с нормой

v(t,x), = v(t,x), .

При

f(t,x) О , (t,x) О З (2)

мы исследуем задачу (1) на разрешимость в классах

u (t,x) О , С p(t,x) О . (3)

В настоящей работе установлено, что для разрешимости ряда задач при 1 < p Ј 3/2 необходимо выполнение условия ортогональности

(4)

Именно, имеет место следующая

Теорема 1. Условие (4) необходимо для разрешимости задачи (1) в классах (3) при 1 < p Ј 3/2 тогда и только тогда, когда краевые условия не содержат p, и при всех z в окрестности точки x ’ = 0 неограниченно отношение Q(z,x ’)/P(z,x ’), где Q(z,x ’) и P(z,x) — полиномы от xО , z О В , конструируемые по матрице граничного оператора.

Мы приводим полный перечень условий на коэффициенты полиномов Q(z,x ’) и P(z,x ’), при которых такая неограниченность имеет место.

Теорема 2. Пусть правые части системы принадлежат классам (2), тогда при p > 3/2 задача (1) корректно разрешима в классах (3), и при 1 < p Ј 3/2 задача (1) либо безусловно разрешима в классах (3), либо для ее разрешимости необходимо и достаточно выполнение условия (4).

При исследовании мы использовали технику получения оценок, подробно изложенную в монографии [1].

  1. Демиденко Г.В., Успенский С.В. Уравнения и системы, не разрешенные относительно старшей производной. Новосибирск: Научная книга, 1998, 456 с.