RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Записки научных семинаров ПОМИ // Архив

Зап. научн. сем. ПОМИ, 2021, том 508, страницы 89–123 (Mi znsl7171)

Stability of the rotation of a two-phase drop with self-gravity

[Устойчивость вращения двухфазной капли при учёте самогравитации]

I. V. Denisovaa, V. A. Solonnikovb

a Institute for Problems in Mechanical Engineering Russian, Academy of Sciences, 61 Bol'shoy av., V.O., St.Petersburg, 199178, Russia
b St. Petersburg Department of V. A. Steklov Institute of Mathematics, Russian Academy of Sciences, 27 Fontanka, St. Petersburg, 191023, Russia

Аннотация: Изучается устойчивость осесимметричной капли, состоящей из двух вязких несжимаемых капиллярных самогравитирующих жидкостей и вращающейся вокруг оси $ x_3 $ с малой угловой скоростью. Предполагается, что более плотная жидкость находится строго внутри другой, менее плотной жидкости. Возмущение этого движения может быть описано с помощью задачи со свободными (неизвестными) границами для системы Навье-Стокса относительно отклонений векторного поля скоростей и функции давления двухфазной жидкости от стационарных скорости и давления, описывающих вращение капли как твёрдого тела. Получена глобальная однозначная разрешимость этой задачи при малости начальных данных, внешних сил и скорости вращения, а также близости заданных начальных поверхностей к некоторым аксиальносимметричным фигурам равновесия. Доказано, что если вторая вариация функционала энергии положительна, то малое возмущение осесимметричной фигуры равновесия экспоненциально стремится к нулю, а движение капли переходит во вращение жидкой массы как твёрдого тела при $ t \to \infty $. Библ. – 24 назв.

Ключевые слова: двухфазная задача с неизвестной границей раздела, устойчивость решения, вязкая несжимаемая самогравитирующая жидкость, учет массовых сил, система Навье–Стокса, пространства Соболева–Слободецкого, экспоненциальное убывание.

УДК: 517

Поступило: 09.12.2021

Язык публикации: английский



© МИАН, 2024