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消费型无粘Keller-Segel-fluid系统的适定性和奇异性形成。 (英文) Zbl 1508.35194号

摘要:我们考虑消费型Keller-Segel系统与不可压缩流体方程耦合。该系统描述了流体中氧气和细菌密度的动态变化。对于部分无粘和完全无粘情况,我们在Sobolev空间中建立了系统的局部适定性。在后者中,当氧气或细菌密度接近零时,需要对初始数据进行额外假设。尽管氧密度由于消耗而满足最大原理,但我们用某些初始数据证明了其(C^2)范数的有限时间爆破。

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92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
92立方厘米 细胞运动(趋化性等)
76B03型 不可压缩无粘流体的存在性、唯一性和正则性理论
35B50型 PDE背景下的最大原则
35B44码 PDE背景下的爆破
35A01型 偏微分方程的存在性问题:全局存在、局部存在、不存在
35A02型 偏微分方程的唯一性问题:全局唯一性、局部唯一性、非唯一性
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参考文献:

[1] Ahn,J。;Kang,K.,关于具有对数灵敏度和非扩散化学物质的Keller-Segel系统,离散Contin。动态。系统。,34, 12, 5165-5179 (2014) ·Zbl 1327.35173号 ·doi:10.3934/dcds.2014.34.5165
[2] Ahn,J。;Kang,K。;Yoon,C.,《二维化学趋化流体系统的全球经典解》,数学。应用方法。科学。,44, 2, 2254-2264 (2021) ·Zbl 1470.35006号 ·doi:10.1002/mma.6838
[3] Bae,H.,Granero-Belinchón,R.:Serre-Green-Naghdi方程的奇异性形成及其在abcd-Boussinesq系统中的应用。arXiv:20011.1937年
[4] Chae,M。;Choi,K。;Kang,K。;Lee,J.,无限带状区域上Keller-Segel方程中平面行波的稳定性,J.Differ。Equ.、。,265, 1, 237-279 (2018) ·Zbl 1392.92037号 ·doi:10.1016/j.jd.2018.02.034
[5] Chae,M。;Kang,K。;Lee,J.,耦合趋化流体方程光滑解的存在性,离散Contin。动态。系统。,33, 6, 2271-2297 (2013) ·Zbl 1277.35276号 ·doi:10.3934/dcds.2013.33.2271
[6] Chae,M。;Kang,K。;Lee,J.,耦合到流体方程的Keller-Segel模型中的全局存在和时间衰减,Commun。部分差异。Equ.、。,39, 7, 1205-1235 (2014) ·Zbl 1304.35481号 ·doi:10.1080/0305302.2013.852224
[7] Chae,M。;Kang,K。;Lee,J.,耦合到流体方程的趋气模型解的渐近行为,J.Korean Math。Soc.,53,1,127-146(2016)·Zbl 1334.35095号 ·doi:10.4134/JKMS.2016.53.1.127
[8] Chae,M。;Kang,K。;Lee,J。;Lee,K-A,化学趋化流体方程的正则条件和时间渐近性,非线性,31,2,351-387(2018)·Zbl 1387.35448号 ·doi:10.1088/1361-6544/aa92ec
[9] Chertock,A。;Fellner,K。;库加诺夫,A。;Lorz,A。;Markowich,PA,《耦合化学趋化流体模型中的下沉、合并和固定羽流:高分辨率数值方法》,J.fluid Mech。,694, 155-190 (2012) ·Zbl 1250.76191号 ·文件编号:10.1017/jfm.2011.534
[10] Constantin,P.,关于三维不可压缩Euler和相关方程解的正则性损失的注记,Commun。数学。物理。,104, 2, 311-326 (1986) ·Zbl 0655.76041号 ·doi:10.1007/BF01211598
[11] Corrias,L。;伯沙姆,B。;Zaag,H.,高空间维度中某些趋化性和血管生成系统的全局解,Milan J.Math。,72, 1-28 (2004) ·Zbl 1115.35136号 ·doi:10.1007/s00032-003-0026-x
[12] Duan,R。;Lorz,A。;Markowich,P.,耦合化学趋化流体方程的整体解,Commun。部分差异。Equ.、。,35, 9, 1635-1673 (2010) ·Zbl 1275.35005号 ·doi:10.1080/03605302.2010.497199
[13] Gilbarg,D.,Trudinger,N.S.:二阶椭圆偏微分方程,第二版,Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften[数学科学基本原理],第224卷。柏林施普林格(1983)·Zbl 0562.35001号
[14] 马萨诸塞州埃雷罗;Velázquez,JL,趋化性模型的爆破机制,Ann.Scuola Norm。主管比萨Cl.Sci。,24, 4, 633-683 (1997) ·Zbl 0904.35037号
[15] Itó,S.,抛物型偏微分方程的边值问题,杜克数学。J.,24,299-312(1957)·Zbl 0084.30202号 ·doi:10.1215/S0012-7094-57-02436-5
[16] Jäger,W。;Luckhaus,S.,《关于模拟趋化性的偏微分方程组解的爆炸》,Trans。美国数学。《社会学杂志》,329,2819-824(1992)·Zbl 0746.35002号 ·doi:10.1090/S0002-9947-1992-1046835-6
[17] Jeong,I-J;Yoneda,T.,不可压缩2D Navier-Stokes方程的涡度耗散和涡减薄,非线性,34,4,1837-1853(2021)·doi:10.1088/1361-6544/abd52d
[18] Jeong,I-J;Yoneda,T.,《不可压缩3D Navier-Stokes方程的涡拉伸和增强耗散》,数学。附录,380,3-4,2041-2072(2021)·Zbl 1479.35617号 ·doi:10.1007/s00208-020-02019-z
[19] Kang,K。;Stevens,A.,《趋化生长系统中的爆破和全局解》,非线性分析。,135, 57-72 (2016) ·Zbl 1343.35045号 ·doi:10.1016/j.na.2016.01.017
[20] 凯勒,EF;Segel,LA,黏菌聚集的起始被视为不稳定,J.Theor。生物学,26,3,399-415(1970)·Zbl 1170.92306号 ·doi:10.1016/0022-5193(70)90092-5
[21] Lorz,A.,耦合趋化流体模型,数学。模型方法应用。科学。,20, 6, 987-1004 (2010) ·Zbl 1191.92004号 ·doi:10.1142/S0218202510004507
[22] Patlak,CS,坚持和外部偏见的随机行走,公牛。数学。生物物理学。,15, 311-338 (1953) ·Zbl 1296.82044号 ·doi:10.1007/BF02476407
[23] 陶,Y。;Winkler,M.,《消耗趋化剂的三维趋化系统中大数据解的最终光滑性和稳定性》,J.Differ。Equ.、。,252, 3, 2520-2543 (2012) ·Zbl 1268.35016号 ·doi:10.1016/j.jde.2011.07.010
[24] 图瓦尔一世。;西斯内罗斯,L。;Dombrowski,C。;沃尔杰茅斯,CW;JO凯斯勒;Goldstein,RE,接触线附近的细菌游动和氧气运输,Proc。国家。阿卡德。科学。,102, 7, 2277-2282 (2005) ·Zbl 1277.35332号 ·doi:10.1073/pnas.0406724102
[25] Winkler,M.,《趋化性全球大数据解决方案-(Navier-)Stokes系统模拟液滴中的细胞游动》,Commun。部分差异。Equ.、。,37, 2, 319-351 (2012) ·Zbl 1236.35192号 ·doi:10.1080/03605302.2011.591865
[26] Winkler,M.,高维抛物线Keller-Segel系统的有限时间爆破,J.Math。Pures应用程序。(9), 100, 5, 748-767 (2013) ·Zbl 1326.35053号 ·doi:10.1016/j.matpur.2013.01.020
[27] Winkler,M.,二维化学趋化-Navier-Stokes系统中的稳定性,Arch。定额。机械。分析。,211, 2, 455-487 (2014) ·兹比尔1293.35220 ·doi:10.1007/s00205-013-0678-9
[28] Winkler,M.,《三维化学趋化-Navier-Stokes系统中的全局弱解》,《Ann.Inst.H.PoincaréAnal》。Non Linéaire,33,5,1329-1352(2016)·Zbl 1351.35239号 ·doi:10.1016/j.anihpc.2015.05.002
[29] Winkler,M.,趋化因子驱动的力在多大程度上影响Navier-Stokes系统的规律性?,事务处理。美国数学。Soc.,369,53067-3125(2017)·Zbl 1356.35071号 ·数字对象标识码:10.1090/tran/6733
[30] Winkler,M.,旋转通量能阻止营养盐-紫杉醇(-Stokes)系统的空间均匀性趋势吗?,国际数学。研究编号:IMRN,11,8106-8152(2021)·兹比尔1483.35294 ·doi:10.1093/imrn/rnz056
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