Luận án tiến sĩ về tính giới và ổn định của nghiệm các phương trình tiến hóa và động lực học thủy khí

• Tác giả: Vũ Thị Mai
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Thị Ngọc Hà
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Toán học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Giới Và Ổn Định Nghiệm Trong Phương Trình Tiến Hóa Và Động Lực Học Thủy Khí
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC CHUẨN BỊ
• 1.1. Không gian nội suy, các định lý nội suy
• 1.1.1. Định nghĩa
• 1.1.2. Không gian nội suy phức
• 1.1.3. Không gian nội suy thực
• 1.2. Nửa nhóm
• 1.2.1. Nửa nhóm liên tục mạnh
• 1.2.2. Nửa nhóm giải tích
• 1.2.3. Nửa nhóm hyperbolic
• 1.3. Một số không gian hàm
• 2. NGHIỆM BỊ CHẶN CỦA PHƯƠNG TRÌNH TIẾN HÓA TRONG KHÔNG GIAN NỘI SUY
• 2.1. Nghiệm bị chặn của phương trình tiến hóa tuyến tính
• 2.2. Nghiệm bị chặn của phương trình tiến hóa nửa tuyến tính và tính ổn định của nghiệm
• 2.2.1. Phương trình tiến hóa nửa tuyến tính
• 2.2.2. Phương trình tổng quát hóa đối với động lực học thủy khí
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIỆM TUẦN HOÀN VÀ HẦU TUẦN HOÀN CỦA PHƯƠNG TRÌNH TIẾN HÓA
• 3.1. Nghiệm tuần hoàn
• 3.1.1. Phương trình tiến hóa tuyến tính
• 3.1.2. Phương trình tiến hóa nửa tuyến tính
• 3.2. Nghiệm hầu tuần hoàn
• 4. MỘT SỐ ỨNG DỤNG
• 4.1. Ứng dụng vào phương trình của động lực học thủy khí
• 4.1.1. Phương trình Navier-Stokes-Oseen
• 4.1.2. Phương trình Navier-Stokes trong miền có lỗ thủng
• 4.1.3. Phương trình Navier-Stokes trong không gian Besov
• 4.2. Ứng dụng vào phương trình Ornstein-Uhlenbeck và phương trình truyền nhiệt với hệ số thô
• 4.2.1. Phương trình Ornstein-Uhlenbeck
• 4.2.2. Phương trình truyền nhiệt với hệ số thô
• 4.2.3. Ứng dụng vào nửa nhóm hyperbolic
• 4.2.4. Ứng dụng vào phương trình truyền sóng
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu

Nghiên cứu về tính giới và ổn định nghiệm trong các phương trình tiến hóa và động lực học thủy khí là một lĩnh vực quan trọng trong toán học ứng dụng. Các phương trình này không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong nhiều lĩnh vực như khí tượng, hải dương học và kỹ thuật. Luận án này tập trung vào việc tìm hiểu sự tồn tại của các nghiệm bị chặn và tính ổn định của chúng trong các không gian nội suy. Việc nghiên cứu này giúp mở rộng lý thuyết về nghiệm của các phương trình tiến hóa, đồng thời cung cấp các công cụ toán học hiện đại để giải quyết các bài toán cụ thể trong động lực học thủy khí.

1.1. Ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ mang lại những hiểu biết sâu sắc về tính chất vật lý của các phương trình mà còn có thể áp dụng vào thực tiễn. Việc tìm kiếm các nghiệm bị chặn và ổn định là rất quan trọng trong việc mô phỏng các hiện tượng tự nhiên như dòng chảy của nước, sự lan truyền sóng và các hiện tượng khí tượng. Các kết quả đạt được từ nghiên cứu này có thể được áp dụng trong thiết kế và tối ưu hóa các hệ thống kỹ thuật liên quan đến động lực học thủy khí.

II. Các phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng nhiều phương pháp toán học hiện đại để nghiên cứu tính ổn định và tính giới của nghiệm. Các phương pháp này bao gồm lý thuyết nửa nhóm, lý thuyết không gian hàm và các đánh giá Lp − Lq. Việc áp dụng các phương pháp này cho phép xây dựng các điều kiện cần thiết để chứng minh sự tồn tại của nghiệm bị chặn trong các không gian nội suy. Đặc biệt, lý thuyết nửa nhóm liên tục mạnh được sử dụng để phân tích sự ổn định của nghiệm theo thời gian, từ đó đưa ra các kết luận về tính chất của nghiệm trong các bài toán cụ thể.

2.1. Lý thuyết nửa nhóm

Lý thuyết nửa nhóm là một công cụ mạnh mẽ trong việc nghiên cứu các phương trình vi phân. Nửa nhóm liên tục mạnh cho phép phân tích sự phát triển của nghiệm theo thời gian và cung cấp các điều kiện cần thiết để chứng minh sự ổn định của nghiệm. Các kết quả từ lý thuyết này có thể được áp dụng để giải quyết các bài toán trong động lực học thủy khí, đặc biệt là trong việc mô phỏng các hiện tượng phức tạp như dòng chảy qua các vật cản.

III. Kết quả nghiên cứu

Luận án đã đạt được nhiều kết quả quan trọng về tính ổn định và tính giới của nghiệm trong các phương trình tiến hóa. Các kết quả này không chỉ chứng minh sự tồn tại của nghiệm bị chặn mà còn chỉ ra rằng các nghiệm này là ổn định theo thời gian. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc áp dụng vào các bài toán thực tiễn trong động lực học thủy khí. Các phương trình như Navier-Stokes và các phương trình truyền nhiệt đã được nghiên cứu và chứng minh sự tồn tại của nghiệm trong các không gian nội suy.

3.1. Ứng dụng vào phương trình Navier Stokes

Phương trình Navier-Stokes là một trong những phương trình quan trọng nhất trong động lực học chất lỏng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng dưới các điều kiện nhất định, nghiệm của phương trình này có thể bị chặn và ổn định. Kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có thể được áp dụng trong các mô hình mô phỏng dòng chảy trong thực tế, từ đó giúp cải thiện các thiết kế kỹ thuật liên quan đến động lực học thủy khí.