北大ＭＭＣセミナー 第62回 附属社会創造数学センター主催 Date: 2016年11月4日（金） 16:30～18:00 Speaker: Akif Ibragimov (Texas Tech University) Place: 電子科学研究所 中央キャンパス総合研究棟2号館 5F北側講義室（北12条西7丁目） Title: On non-linear flows in porous media and application Abstract: In this talk we will be is focused on the analysis of nonlinear flows of compressible fluids in porous media not adequately described by Darcy’s law. We study a class of generalized nonlinear momentum equations which covers all three well-known Forchheimer equations, the so-called two-term, power, and three-term laws. The generalized Forchheimer equation is inverted to a nonlinear Darcy equation with implicit permeability tensor depending on the pressure gradient. This results in a degenerate parabolic equation for the pressure. Two classes of boundary conditions are considered, given pressure and given total flux. In both cases they are allowed to be unbounded in time. The uniqueness, Lyapunov and asymptotic stabilities, and other long-time dynamical features of the corresponding initial boundary value problems are analyzed. The results obtained in this paper have clear hydrodynamic interpretations and can be used for quantitative evaluation of engineering parameters. Some numerical simulations are also included. We will also discuss some aspects of two phase flows in porous media. アブストラクト: 等高線法を用いた結晶のスパイラル成長の数理モデルを用いて、共回転対と呼ばれる、 同じ回転方向を示すらせん転位の対による結晶表面の成長速度について考察する。 Burton-Cabrera-Frankによると、対の距離がある臨界距離より遠い場合は 単独のらせん転位による結晶表面の成長と見分けが付かないとされる。 他方その臨界距離より近い場合は、対を限りなく近づけた時の成長速度が 単独のらせん転位の2倍になるとされるが、その中間の距離において 成長速度がどうなるかという評価式は与えられていない。 そこで上記の事実について数値計算実験を行った結果、臨界距離にずれがあることを発見した。 そこで共回転対による成長速度の評価を行い、その観点から臨界距離の新しい定義とその数値を与え、 これが数値計算実験の結果と非常に良く合うことを報告する。 評価と臨界距離の改善において重要な役割を果たしたのは単独のらせん転位により 与えられるスパイラルステップの回転速度で、Burton-Cabrera-Frankはこれを アルキメデスのらせんによる近似から計算していた。この結果をより精度の良いものに 改めることによりある程度の指標となる成長速度の評価式を得ることができた。 連絡先： 北海道大学電子科学研究所 附属社会創造数学研究センター 人間数理研究分野 長山 雅晴 内線： 3357 nagayama@es.hokudai.ac.jp