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流体方程式の解の正則性と一意性についての調和解析学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05228
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関信州大学

研究代表者

谷内 靖  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (80332675)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード関数方程式論 / 偏微分方程式 / 流体力学 / Navier-Stokes方程式 / 熱対流方程式 / 非圧縮性流体 / 非圧縮性粘性流体 / 関数方程式 / 流体
研究成果の概要

Brezis-Gallouet-Waingerの対数型不等式を満たす最大のノルム空間を見つけることに成功し、その結果を利用し、非圧縮性粘性流体の運動を記述する3次元Navier-Stokes方程式の解の正則性に関して、有名なBeale-Kato-Majda型の爆発判定条件の改良に成功した。 例えば、外部領域における3次元Navier-Stokes方程式の強解の最大存在区間が[0,T)であるならば、 int_(0,T) || rot u(s)||_{bmo}ds= inftyとなることを示した。 さらにMorrey型空間を利用し、bmoより広い空間でも同様のことが成り立つことを証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

水や油などの縮まない流体の運動を記述するNavier-Stokes方程式の解の性質に関する研究をおこなった。 この方程式は数学のみならす、物理学、工学、気象学等の様々な自然科学の分野で利用される極めて重要な方程式である。 また、同方程式の滑らかな解の大域存在は、数学の7つの未解決問題(いわいるミレニアム問題)に選ばれており、同方程式の研究は数学分野においても重要視されていることがわかる。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] An alternative proof of logarithmically improved Beale?Kato?Majda type extension criteria for smooth solutions to the Navier?Stokes equations2018

    • 著者名/発表者名
      Nakao Kohei、Taniuchi Yasushi
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 176 ページ: 48-55

    • DOI

      10.1016/j.na.2018.05.018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brezis-Gallouet-Wainger Type Inequalities and Blow-Up Criteria for Navier-Stokes Equations in Unbounded Domains2018

    • 著者名/発表者名
      Nakao Kohei、Taniuchi Yasushi
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 359 号: 3 ページ: 951-973

    • DOI

      10.1007/s00220-017-3061-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Brezis-Gallouet-Wainger type inequalities and blow-up criteria for Navier-Stokes equations in bounded domains2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nakao, Y. Taniuchi
    • 雑誌名

      数理研考究録

      巻: 2009 ページ: 44-52

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] On uniqueness of mild solutions on the whole time axis to the Boussinessq equations in unbounded domains2021

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Taniuchi
    • 学会等名
      非圧縮性粘性流体の数理解析
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Some logarithmic inequalities and the Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      Taniuchi, Y.
    • 学会等名
      第21回北東数学解析研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Some logarithmic inequalities and the Navier-Stokes equations2020

    • 著者名/発表者名
      Taniuchi, Y.
    • 学会等名
      松山解析セミナー2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Some logarithmic inequalities and the Navier-Stokes equations2019

    • 著者名/発表者名
      Taniuchi, Y.
    • 学会等名
      Maximal regularity and nonlinear PDE
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Brezis-Gallouet-Wainger type inequality and its application to Navier-Stokes equations in unbounded domains2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniuchi
    • 学会等名
      VORTICITY, ROTATION AND SYMMETRY (IV) - Complex Fluids and the Issue of Regularity
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Brezis-Gallouet-Wainger type inequality and its application to the Navier-Stokes equations2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniuchi
    • 学会等名
      保存則をもつ偏微分方程式に対する解の正則性,特異性および漸近挙動の研究
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Brezis-Gallouet-Wainger type inequality and its application to Navier-Stokes equations in unbounded domains2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniuchi
    • 学会等名
      第六回弘前非線形方程式研究会
    • 発表場所
      弘前大学創立50周年記念会会館 岩木ホール
    • 年月日
      2016-12-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Brezis-Gallouet-Wainger type inequalities and blow-up criteria for Navier-Stokes equations in unbounded domains2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniuchi
    • 学会等名
      New trends in Partial Differential Equations
    • 発表場所
      the Centro De Giorgi in Pisa、イタリア
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Mathematical Fluid Mechanics and Related Topics2018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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