Semi-Galerkin approximation and strong solutions to the equations of the nonhomogeneous asymmetric fluids

Abstract

This paper analyzes an initial/boundary value problem for a system of equations modelling the nonstationary flow of a nonhomogeneous incompressible asymmetric (polar) fluid. Under conditions similar to those usually imposed to the nonhomogeneous 3D Navier-Stokes equations, by using a spectral semi-Galerkin method, we prove the existence of a local in time strong solution. We also prove the uniqueness of the strong solution and some global existence results. Several estimates for the solutions and their approximations are given. These can be used to find useful error bounds of the Galerkin approximations.

Dans ce papier, on analyse un problème de valeurs initiales et valeurs aux limites pour un système d’équations aux dérivées partielles qui modélise le flux instationnaire d’un fluide asymmétrique incompressible non homogène. Sous des conditions similaires aux conditions usuellement imposées aux équations tridimensionelles de Navier-Stokes non homogènes, à l’aide d’une méthode de type semi-Galerkin, nous démontrons l’éxistence d’une solution forte locale en temps. On établit aussi l’unicité de solution forte et quelques résultats d’éxistence globale. Tous ces résultats reposent sur des estimations appropriées pour les solutions et leurs approximations qui permettent d’ailleurs d´eduire des estimations de l’erreur.