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本文考虑如下不可压缩MHD方程的初值问题(*1){ut-△u+(u·▽)u-(B·▽)B+▽(1/2|B|2)+▽p=f,(x,t)∈Ω×(0,T),Bt-△B+(u·▽)B-(B·▽)u=0,(x,t)∈Ω×(0,T),▽·u=0,▽·B=0,(x,t)∈Ω×(0,T),u(x,t)=0,B(x,t)=0,(x,t)∈()Ω×(0,T),u(x,0)=a,B(x,0)=b,(x,t)∈Ω×(0,T).
其中Ω为Rn中区域,不一定有界,n为空间维数;u=u(x,t)=(u1(x,t),…un(x,t)),B=B(x,t)=(B1(x,t),…Bn(x,t))为未知的向量函数,分别表示流体的速度场和磁场;p=p(x,t)表示未知的压力函数;f为给定的外力;a,b表示给定的初始的速度场和磁场,并且满足相容性条件▽·a=0,▽·b=0.
本文主要研究MHD方程的初值问题(*1)在空间L∞(0,T;Ln(Ω))中弱解所满足的能量等式和解的唯一性问题,其内容分为如下两部分:
1.考虑方程(*1)的解在空间L∞(0,T;Ln(Ω))中满足能量等式的问题.我们先证明了u(t)和B(t)在L2σ弱拓扑下关于时间t的连续性.然后利用这个性质证明了问题(*1)的解满足能量等式.
2.考虑方程(*1)的弱解在空间L∞(0,T;Ln(Ω))中的唯一性问题.我们先假设u(t),B(t)在Ln(Ω)意义下右连续,利用能量等式得到了方程(*1)的弱解的唯一性.然后,我们在区域和非齐次项适当的假设条件下,构造了一组强解,从而可以去掉右连续的假设,得到了方程(*1)在空间L∞(0,T;Ln(Ω))中弱解的唯一性.