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非線形偏微分方程式の方法による乱流理論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24654032
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 基礎解析学
研究機関早稲田大学

研究代表者

小薗 英雄  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00195728)

研究分担者 金田 行雄  愛知工業大学, 工学部, 教授 (10107691)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードNavier-Stokes 方程式 / 外部問題の弱解の一意性 / 領域の位相幾何と可解性 / エネルギー不等式 / 指数安定性 / 非斉次境界値問題 / 流量条件 / 大きな解の安定性 / Leray-Fujita の不等式 / Dirichelt積分 / 物体を通り過ぎる流れ / 回転流体 / Dirichlet積分 / 弱解の一意性
研究成果の概要

3次元外部領域において障害物が回転し,回転軸と同じ方向に並進運動している場合,それらが十分小さければ,定常Navier-Stokes 方程式は一意的な強解を有することを証明した.特に並進運動のみに限れば,外力が1階偏導関数が自乗可積分なる空間の双対空間に属しているとき,任意の弱解に対してエネルギー等式が成立することを明らかにした.応用は,小さな外力下における弱解の一意性である.一方,内部多重連結領域においては,与えられた境界値がLeray-Fujita の不等式を満たし,その領域全体へのソレノイダル拡張ベクトル場に定常解がL^3-ノルムの位相で十分近いならば,指数的に安定であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Weak solutions of the Navier-Stokes equations with non-zero boundary values in an exterior domain satisfying the strong energy inequality2014

    • 著者名/発表者名
      Farwig, R., Kozono, H.
    • 雑誌名

      J. Differential Equation

      巻: 256 号: 7 ページ: 2633-2658

    • DOI

      10.1016/j.jde.2014.01.029

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remark on the stability of the large stationary solutions to the Navier-Stokes equations under the general flux condition2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kanbayashi, Kozono Hideo, Takahiro Okabe
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 409 号: 1 ページ: 378-392

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2013.07.016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of periodic solutions and their asymptotic stability to the Navier-Stokes equations with the Coriolis force2014

    • 著者名/発表者名
      Kozono,H., Mashiko,Y., Takada,R.
    • 雑誌名

      J. Evolution Equations

      巻: 14 号: 3 ページ: 565-601

    • DOI

      10.1007/s00028-014-0228-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global compensated compactness theorem for general differential operators of first order2013

    • 著者名/発表者名
      Kozono, H., Yanagisawa, T.
    • 雑誌名

      Arch. Rational Mech. Anal.

      巻: 207 号: 3 ページ: 879-905

    • DOI

      10.1007/s00205-012-0583-7

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak solutions of the stationary Navier-Stokes equations for a viscous incompressible fluid past an obstacle2013

    • 著者名/発表者名
      Heck, H., Kim, H., Kozono, H.
    • 雑誌名

      Math. Ann.

      巻: 356 号: 2 ページ: 653-681

    • DOI

      10.1007/s00208-012-0861-6

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the stationary Navier-Stokes equations in exterior domains2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, H., Kozono, H.,
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 395 号: 2 ページ: 486-495

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2012.05.039

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-Scale Statistics and Structure of Turbulence - in the light of high resolution direct numerical simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Kaneda Y. and Morishita K.,
    • 雑誌名

      Cambridge University Press

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模直接数値シミュレーションによる周期境界乱流中のエネルギー散逸率とエネルギースペクトル2012

    • 著者名/発表者名
      金田行雄, 石原 卓, 横川三津夫, 板倉憲一, 宇野篤
    • 雑誌名

      ながれ

      巻: 31

    • NAID

      110009479888

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stability of the large stationary solutions to the Navier-Stokes equations under the general flux condition.2014

    • 著者名/発表者名
      Hideo KOZONO
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Fluid Dynamics, Present and Future
    • 発表場所
      Waseda Univ., Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] D-solutions of the stationary Navier-Stokes equations past an obstacle.2014

    • 著者名/発表者名
      Hideo KOZONO
    • 学会等名
      Classical Problems and New Trends in Mathematical Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Univ. Ferrara, Ferrara, Italy
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非圧縮性ナビエ・ストークス方程式の定常・非定常流の調和解析的研究2014

    • 著者名/発表者名
      小薗 英雄
    • 学会等名
      日本数学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Behavior of D-solutions in constant velocity at infinity of the stationary Navier-Stokes equations past an obstacle.2014

    • 著者名/発表者名
      Hideo KOZONO
    • 学会等名
      Sixth Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Convergence of D-solutions in constant vectors at infinity of the stationary Navier-Stokes equations past an obstacle2014

    • 著者名/発表者名
      Hideo KOZONO
    • 学会等名
      Vorticity, Rotation and Symmetry (III); Approaching Limiting Cases of Fluid Flows
    • 発表場所
      CIRM, Luminy, France
    • 年月日
      2014-05-05 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Leray’s problem on D-solutions to the stationary Navier-Stokes equations past an obstacle2013

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kozono
    • 学会等名
      The Asian Mathematical Conference 2013
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Leray's problem on D-solutions to the stationary Navier-Stokes equations2013

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kozono
    • 学会等名
      International Conference Quantization Blow-up and Concentration in Mathematical Physics View Point
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coherent vorticity simulation of three-dimensional forced homogeneous isotropic turbulence using orthogonal wavelets2012

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kaneda
    • 学会等名
      1. 6th EUROPEAN CONGRESS ON COMPUTATIONAL METHODS IN APPLIED SCIENCES AND ENGINEERING
    • 発表場所
      Wien, Austlia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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