Аннотация:
Рассматривается задача Коши для системы уравнений Навье–Стокса в равномерно вращающемся вокруг вертикальной оси трехмерном пространстве с условием периодичности по пространственным переменным. Исследование этой задачи базируется на разложении заданных и искомых вектор-функций
в ряды Фурье по собственным функциям операторов ротора и Стокса. Методом Галеркина задача сводится к задаче Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений, которая в рассматриваемом базисе имеет простой явный вид. Ее линейная часть диагональна, что позволяет выписать явно решения линейной системы Стокса–Соболева, которым соответствуют потоки жидкости
с ненулевой завихрённостью. На основании изучения нелинейного взаимодействия вихревых потоков найден подход, позволяющий получать семейства явных глобальных решений нелинейной задачи.
Ключевые слова:собственная функция и собственное значение, оператор ротора, оператор Стокса, система уравнений Навье–Стокса, метод Фурье, метод Галеркина.
Поступило в редакцию: 01.10.2008 После доработки: 26.06.2009