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圧縮性粘性流体と関連する諸問題の安定性解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K14216
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関名古屋工業大学 (2019-2022)
大阪大学 (2018)
東北大学 (2017)

研究代表者

千頭 昇  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60789006)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード圧縮性流体 / 非線形熱方程式 / 適切性 / 調和解析 / 関数不等式 / 熱方程式 / 半線形熱方程式 / 無条件一意性 / 圧縮性粘性流体 / 臨界空間 / 臨界適切性 / Besov 空間 / Gagliardo-Nirenberg 不等式 / Fourier-Herz 空間 / Navier-Stokes 方程式 / 解析学
研究成果の概要

本研究では,気体力学の基礎方程式である圧縮性 Navier-Stokes 系や,広く拡散現象を記述する非線形熱方程式の適切性,解の安定性,及び漸近挙動の解析を行なった.圧縮性 Navier-Stokes-Korteweg 系に対しては,大域適切性,定数定常解の安定性と時間減衰評価を得た.また,非定常問題に対する非自明解の存在と一意性を示した.さらに,空間的に非一様なポテンシャルを非線形項の前に持つ Hardy-Henon 熱方程式に対して,適切性,時間大域挙動の分類,時間減衰評価を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

流体の数学解析では現実で見られる流体現象を取り扱うために,初期摂動が高速振動する流れを含む枠組みで問題を考察することが重要になる.そのために,低い正則性を持つ初期値に対して解の構成を考察することが必要となるが,本研究ではその足がかりとなる適切性の結果を得た.適切性とは偏微分方程式の解の存在と一意性の他,初期値の摂動に対して解が安定であることを指すが,本研究では,それらの性質を二層流体を記述するモデルに対して考察した.また,様々な拡散現象を記述する Hardy-Henon 熱方程式に対しても詳細な解の性質を調べた.得られた解の性質の情報は,関連する流体・拡散現象の予測に繋がると期待される.

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 8件、 招待講演 14件)

  • [国際共同研究] University of Tunis El Manar(チュニジア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Local well-posedness for the scale-critical semilinear heat equation with a weighted gradient term2023

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami, Masahiro Ikeda and Koichi Taniguchi
    • 雑誌名

      Trends in Mathematics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal well-posedness and forward self-similar solution for the Hardy-H'enon parabolic equation in critical weighted Lebesgue spaces2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami, Masahiro Ikeda, Koichi Taniguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 222

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Well-posedness and global dynamics for the critical Hardy-Sobolev parabolic equation2021

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami, Masahiro Ikeda, Koichi Taniguchi
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 34 ページ: 8094-8142

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Composition estimates and well-posedness for Hardy?H?non parabolic equations in Besov spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Chikami Noboru
    • 雑誌名

      Journal of Elliptic and Parabolic Equations

      巻: 5 号: 2 ページ: 215-250

    • DOI

      10.1007/s41808-019-00039-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global well-posedness and time-decay estimates of the compressible Navier-Stokes-Korteweg system in critical Besov spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami and Takayuki Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Fluid Mechanics

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1007/s00021-019-0431-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On Gagliardo-Nirenberg type inequalities in Fourier-Herz spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis

      巻: 275 号: 5 ページ: 1138-1172

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2018.06.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Unconditional uniqueness and non-uniqueness for Hardy-Henon parabolic equations2023

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      Takamatsu Mini Workshop on PDE and Geometric Analysis
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Unconditional uniqueness and non-uniqueness for Hardy-Henon parabolic equations2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      seminario di Analisi Matematica (Sapienza Universita di Roma)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solvability of the stationary compressible Navier-Stokes-Korteweg system2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      Workshop on Evolution Equations
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solvability of the stationary compressible Navier-Stokes-Korteweg system2022

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      第15回実解析と函数解析による微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Optimal well-posedness of Hardy-H'enon parabolic equation2021

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Well-posedness of Hardy-H'enon parabolic equation2021

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      ISAAC Harmonic Analysis and Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hardy-H\'enon型半線型熱方程式の解の挙動2020

    • 著者名/発表者名
      谷口晃一
    • 学会等名
      日本数学会 2020年度秋季分科会 函数方程式論分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ``Well-posedness and decay rates of the compressible Navier-Stokes-Korteweg system''2019

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      名古屋微分方程式セミナー, 名古屋大学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ``Global well-posedness and time-decay estimates for the compressible Navier-Stokes-Korteweg system''2019

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      RIMS研究集会「発展方程式論の新展開:数理理論と現象解析の協働」, 京都大学
    • 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] ``On Gagliardo-Nirenberg type inequality in Fourier-Lebesgue spaces and its application''2019

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      「応用解析」研究会, 早稲田大学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ``Wellposedness and time decay of CNSK''2019

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      「若手による流体力学の基礎方程式研究集会」, 名古屋大学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ``Well-posedness and stability for Hardy-H\'enon parabolic equations'2019

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      VI Italian-Japanese Workshop ``Geometric properties for parabolic and elliptic PDE’s”, INDAM, Cortona, Italy
    • 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] ``Remarks on Gagliardo-Nirenberg type inequalities in Fourier-Herz spaces''2019

    • 著者名/発表者名
      千頭昇
    • 学会等名
      Inhomogeneous Flows/ Asymptotic Models and Interfaces Evolution, CIRM, France
    • 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] Global well-posedness of the compressible Navier-Stokes-Korteweg system2019

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      Mathematics of Schr\"odinger Equations and Related Topics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Well-posedness and time-decay estimates of CNSK2019

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      Seminars on Mathematical fluid Mechanics in OCU
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Remarks on Gagliardo-Nirenberg type inequalities in Fourier-Herz spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      AMS Sectional Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Well-posedness for Hardy-H\'enon parabolic equations in Besov spaces2018

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      大阪大学微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Some functional inequalities in Fourier-Herz spaces2018

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      南大阪応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global well-posedness of the compressibler Navier-Stokes-Korteweg system in critical Besov spaces2018

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      Partial Differential Equations for Social and Biological Events
    • 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] Well-posedness for Hardy-H\'enon parabolic equations in Besov spaces2018

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      Functional Inequalities and Nonlinear Analysis in OCU
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global well-posedness of the compressible Navier-Stokes-Korteweg system2018

    • 著者名/発表者名
      千頭 昇
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Some functional inequalities in Hat-Sobolev spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      Nonlinear Partial Differential Equations for Future Applications, Hyper- bolic and Dispersive PDE
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Remarks on Gagliardo-Nirenberg type inequal- ities in Fourier-Herz spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      浜松偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Some functional inequalities in Fourier-Herz spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Noboru Chikami
    • 学会等名
      愛媛大学解析セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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