与Navier-Stokes方程有关方程类的非齐次与非线性边值问题解的存在性

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三维Navier-Stokes方程与Euler方程整体光滑解的存在性是一个重大的公开问题.即使是粘性系数σ=0的二维情形的Euler方程是否有强Lax对仍然是公开的.本文研究与Navier-Stokes方程有关的方程类.主要包括千禧年七大问题之一的Navier-Stokes方程, Euler方程与Schr(o)dinger方程的非齐次与非线性边值问题整体解的存在性,blow up解的存在性.本文提出了(I,J)型相似解方法,构造出了二维Euler方程一些整体光滑解.从而就一些情形利用(I,J)型相似解,建立了二维Euler方程解的适定性.由于Schr(o)dinger方程理论较为完善,如果把Navier-Stokes方程和Euler方程转化为Schr(o)dinger方程就可以得到很多关于Navier-Stokes方程和Euler方程的许多新的结果.鉴于Euler方程转化为较复杂的Schr(o)dinger方程,本文考虑这些比较复杂的Schr(o)dinger方程,即此方程含有时间分数阶,空间分数阶及分数次求导的非线性项.据本文的作者所知,目前所有的文献至多包含两种情形.三种分数阶同时出现不能沿用现行方法,为此本文提出了一种新型弱解.本文由以下几章组成:  第一章,主要介绍有关Navier-Stokes方程, Euler方程和Schr(o)dinger方程的物理背景和数学上研究情况.  第二章,研究Navier-Stokes方程,Euler方程的适定性.给出了二维不可压Euler方程(I,J)型相似解的方法,并得到了二维不可压Euler方程的一系列的(I,J)型相似解(精确解).这些解包括所有的孪生波解,一些新的奇异解和一些能量有限的整体光滑解.同时得出二维不可压Euler方程的孪生波解和仿射解分别是行波解和常向量的结论.证明了二维不可压Euler方程的的初边值问题解的唯一性,讨论了解的稳定性,最后给出了三维不可压Euler方程的一些按段光滑的精确解和一个例子.这个例子表明了当粘性系数趋于零时三维Navier-Stokes方程的解可以不是Euler方程的解.  第三章,由于Navier-Stokes方程可以转化为Schr(o)dinger方程,因此可以通过研究Schr(o)dinger方程来研究Navier-Stokes方程.本章研究至今尚未被研究过的关于时间t,空间都是分数阶导数且含有带分数阶导数的非线性项的Schr(o)dinger方程.本章给出了所研究的分数阶Schr(o)dinger方程弱解的定义,接着用紧致性理论证明了弱解的存在性.给出了分数阶Schr(o)dinger方程的一些先验估计,根据Galerkin方法证明了方程解的存在性.在本章的最后讨论了吸引子的存在性.
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