On one boundary-value problem related to internal flotation

Cover Page

Cite item

Abstract

We study the problem of small motions of a system of immiscible ideal fluids with a free surface consisting of two domains: a domain of elastic ice and a domain of crushed ice. Elastic ice is modeled by an elastic plate. By crushed ice we mean weighty particles of some substance floating on the free surface. We also assume that the interface between the fluid layers is a weighty surface. Using the method of orthogonal projection of boundary conditions and the introduction of auxiliary problems, we reduce the original initial-boundary value problem to an equivalent Cauchy problem for a second-order differential equation in a Hilbert space. We obtain the conditions under which there is a strong-in-time solution of the initial-boundary value problem describing the evolution of this hydraulic system. We prove statements about the structure of the spectrum of the problem and about the basis property of the system of eigenfunctions.

About the authors

D. O. Tsvetkov

V. I. Vernadsky Crimean Federal University

Author for correspondence.
Email: tsvetdo@gmail.com
Simferopol, Russia

References

  1. Агранович М.С. Спектральные задачи для сильно эллиптических систем второго порядка в областях с гладкой и негладкой границей// Усп. мат. наук.-2002.- 57, № 5. -C. 3-78.
  2. Габов C.А., Свешников А.Г. Математические задачи динамики флотирующей жидкости// Итоги науки и техн. Сер. Мат. анализ.- 1990.- 28.-C. 3-86.
  3. Копачевский Н.Д. Абстрактная формула Грина и некоторые ее приложения.- Симферополь: Форма, 2016.
  4. Копачевский Н.Д. Интегродифференциальные уравнения Вольтера в гильбертовом пространстве: специальный курс лекций. -Симферополь: Форма, 2016.
  5. Крейн С.Г. Линейные дифференциальные уравнения в банаховых пространствах.-М.: Наука, 1967.
  6. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике.- М.: Наука, 1970.
  7. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т. 5.-М.: Физматлит, 1969.
  8. Цветков Д.О. Нормальные колебания идеальной стратифицированной жидкости со свободной поверхностью, полностью покрытой упругим льдом// Тавр. вестн. информ. и мат.-2017.-3. -C. 79-93.
  9. Цветков Д.О. Малые движения идеальной стратифицированной жидкости со свободной поверхностью, полностью покрытой упругим льдом// Сиб. электрон. мат. изв.- 2018.- 15.- C. 422-435.
  10. Цветков Д.О. Малые движения идеальной стратифицированнойжидкости, частично покрытой упругим льдом// Вестн. Удмуртск. ун-та. Мат. Мех. Компьют. науки.- 2018.- 28, № 3.-C. 328-347.
  11. Цветков Д.О. Колебания стратифицированной жидкости, частично покрытой льдом (общий случай)// Мат. заметки.-2020.-107, № 1.-C. 130-144.
  12. Kopachevsky N.D., Krein S.G. Operator approach to linear problems of hydrodynamics. Vol. 1: Self-adjoint problems for an ideal fluid. - Basel-Boston-Berlin: Birkh¨auser, 2001.
  13. Tsvetkov D.O. Oscillations of a liquid partially covered with ice// Lobachevskii J. Math. -2021.-42, № 5. -C. 1078-1093.

Copyright (c) 2024 Tsvetkov D.O.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies