×

进化\(\伽马\)-模拟慢化学反应和快化学反应的梯度系统的收敛性。 (英语) Zbl 1398.34085号

作者对(I inmathbb{N})物种系统的演化感兴趣,该系统经历了质量作用型的(R inmathbb{N}\)同时反应,其中(R)反应速率可加性分解为慢反应和快反应,\[\点{\mathbf{c}}=-\sum\limits_{r=1}^{r_s}k_r^s\left(\mathbf{c}^{\boldsymbol{\alpha}_r}-\kappa_r\mathbf}c}^}{\bolsymbol{\beta}_r{\right)\ left r}\波浪线k_r^f\左(\mathbf{c}^{\boldsymbol{\alpha}_r}-\kappa_r\mathbf{c}^{\boldsymbol{\beta}_r{\right)\左(\boldsymbol{\alpha}_r-\boldsymbol{\ beta}_r\right)。\]这里,状态变量([0,infty)^I中的mathbf{c}(t))表示时间(t)的浓度向量,(varepsilon)是一个小参数,它描述了慢时间尺度和快时间尺度之间的比率,使得极限(varepsylon\searrow0)对应于无限反应速度,(boldsymbol{alpha}_r,)(boldsymbol{beta}_r \in\mathbb{N}^I_0)是化学计量系数。众所周知,对于任何固定的(varepsilon>0)系统,系统都是全局可解的,并且解收敛到平衡点作为(t右箭头)
对于极限通过(varepsilon\searrow 0,),作者给出了两类结果:第一个结果基于Bothe技巧,是解曲线收敛到满足极限系统的曲线,第二个结果涉及所考虑系统的熵梯度结构的稳定性。

理学硕士:

34E15号机组 常微分方程的奇异摄动
49J40型 变分不等式
49J45型 涉及半连续性和收敛性的方法;放松
80A30型 热力学和传热中的化学动力学
92E20型 化学中的经典流动、反应等
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 安布罗西奥。;Gigli,N。;Savaré,G.,度量空间和概率测度空间中的梯度流,(2008),巴塞尔:Birkhäuser,巴塞尔·Zbl 1145.35001号
[2] Artstein,Z。;齿轮,C.W。;Kevrekidis,I.G。;斯莱姆罗德,M。;Titi,E.S.,具有快速扩散和缓慢扩散的离散KdV-Burgers型方程的分析和计算,SIAM J.Numer。分析。,49, 2124-2143, (2011) ·Zbl 1245.34063号 ·doi:10.1137/090768850
[3] 阿尔茨坦,Z。;Kevrekidis,I.G。;Slemrod先生。;Titi,E.S.,奇异摄动微分方程的慢可观测性,非线性,202463-2481,(2007)·Zbl 1140.34025号 ·doi:10.1088/0951-7715/20/11/001
[4] Attouch,H.,《函数和算子的变分收敛》,(1984),马萨诸塞州波士顿:Artech House Publishers,马萨诸纳州波士顿·Zbl 0561.49012号
[5] Borghans,J.A M。;De Boer,R.J。;Segel,L.A.,通过改变变量扩展准静态近似,Bull。数学。《生物学》,58,43-63,(1996)·Zbl 0866.92010 ·doi:10.1007/BF02458281
[6] Bothe,D.,宏观对流存在下可逆化学反应的瞬时极限,J.Differ。Equ.、。,193, 27-48, (2003) ·Zbl 1036.34059号 ·doi:10.1016/S0022-0396(03)00148-7
[7] Feinberg,M.,一类化学反应网络稳态的存在性和唯一性,Arch。理性力学。分析。,132, 311-370, (1995) ·Zbl 0853.92024号 ·doi:10.1007/BF00375614
[8] Fenchel,W.,关于共轭凸函数,Can。数学杂志。,1, 73-77, (1949) ·Zbl 0038.20902号 ·doi:10.4153/CJM-1949-007-x
[9] Gigli,N.,关于度量测度空间上的热流:存在性、唯一性和稳定性,Calc.Var.,39,101-120,(2010)·Zbl 1200.35178号 ·doi:10.1007/s00526-009-0303-9
[10] Givon,D。;Kupferman,R。;Stuart,A.,《提取宏观动力学:模型问题和算法》,非线性,17,R55-R127,(2004)·Zbl 1073.82038号 ·doi:10.1088/0951-7715/17/6/R01
[11] Goeke,A。;Walcher,S.,《准稳态:寻找和利用小参数》,《动力学系统的最新趋势》,153-178,(2013),柏林:施普林格,柏林·Zbl 1314.92067号
[12] Goeke,A。;Schilli,C。;Walcher,S。;Zerz,E.,《计算准静态约简》,J.Math。化学。,50, 1495-1513, (2012) ·Zbl 1381.34079号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10910-012-9985-x
[13] Goeke,A。;Walcher,S。;Zerz,E.,确定准稳态的“小参数”,J.Differ。Equ.、。,259, 1149-1180, (2015) ·Zbl 1337.34059号 ·doi:10.1016/j.jde.2015.02.038
[14] Gorban,A。;卡林,I。;兹米耶夫斯基,V。;Dymova,S.,反应动力学中的简化描述,Physica A,275361-379,(2000)·doi:10.1016/S0378-4371(99)00402-1
[15] 戈尔班,A.N。;Karlin,I.V.,《物理和化学动力学的不变流形》(2005),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1086.82009年
[16] 喇叭,F。;Jackson,R.,《一般质量作用动力学》,Arch。定额。机械。分析。,47, 81-116, (1972) ·doi:10.1007/BF00251225
[17] Lebiedz,D.,耗散动力系统模型简化的熵相关极值原理,熵,12706-719,(2010)·Zbl 1229.37019号 ·doi:10.3390/e12040706
[18] 列罗,M。;Mielke,A.,《反应扩散系统的梯度结构和测地凸性》,Phil.Trans。R.Soc.A,37120120346,(2013)·Zbl 1292.35149号 ·doi:10.1098/rsta.2012.0346
[19] Mielke,A.,反应扩散系统和能量漂移扩散系统的梯度结构,非线性,241329-1346,(2011)·Zbl 1227.35161号 ·doi:10.1088/0951-7715/24/4/016
[20] Mielke,A.,能量反应-扩散系统的热力学建模,包括体积-界面相互作用,离散Contin。动态。系统。,6, 479-499, (2013) ·Zbl 1262.35127号 ·doi:10.3934/dcdss.2013.6.479
[21] Mielke,A.,《关于梯度系统的进化(varGamma)-收敛》,宏观大尺度现象:粗粒化,平均场极限,遍历性,187-249,(2016),柏林:斯普林格出版社,柏林
[22] 诺伊森,L。;Walcher,S.,Michaelis-Menten系统的准静态,非线性分析。真实世界应用。,8, 1512-1535, (2007) ·Zbl 1128.92014年9月 ·doi:10.1016/j.nnrwa.206.08.004
[23] 诺伊森,L。;Walcher,S.,《准静态和几乎不变集》,SIAM J.Appl。数学。,70, 1341-1363, (2009) ·Zbl 1194.92034号 ·doi:10.1137/090758180
[24] 诺伊森,L。;Walcher,S.,Tikhonov定理和准静态,离散Contin。动态。系统。B、 16945-961(2011)·Zbl 1364.34086号 ·doi:10.3934/dcdsb.2011.16.945
[25] 昂萨格,L。;Onsager,L.,《不可逆过程中的相互关系》,I+II,Phys。版次…物理。版本:38,2265-2279,(1931)·Zbl 0004.18303号 ·doi:10.103/物理版本38.2265
[26] Onsager,L。;Machlup,S.,波动和不可逆过程,物理学。版次:91,1505-1512,(1953)·Zbl 0053.15106号 ·doi:10.1103/PhysRev.91.1505
[27] Palsson,B.O.,《关于不可逆Michaelis–Menten反应机制的动力学》,《化学》。工程科学。,42, 447-458, (1987) ·doi:10.1016/0009-2509(87)80007-6
[28] Sandier,E。;Serfaty,S.,Gamma-梯度流的收敛性及其在金兹堡-朗道,科蒙的应用。纯应用程序。数学。,57, 1627-1672, (2004) ·Zbl 1065.49011号 ·doi:10.1002/cpa.20046
[29] 舒斯特,S。;Schuster,R.,Wegscheider条件的推广。稳态特性和准稳态近似的含义,J.Math。化学。,3, 25-42, (1989) ·doi:10.1007/BF01171883
[30] 塞格尔,洛杉矶。;Slemrod,M.,《准静态假设:扰动案例研究》,SIAM Rev.,31,446-477,(1989)·兹伯利0679.34066 ·doi:10.1137/1031091
[31] Serfaty,S.,Hilbert空间和度量空间上梯度流的Gamma收敛及其应用,离散Contin。动态。系统。A、 (2011年)1427-1451年31月·Zbl 1239.35015号 ·doi:10.3934/dcds.2011.31.1427
[32] Stiefenhofer,M.,《化学反应网络的准稳态近似》,J.Math。《生物学》,36,593-609,(1998)·Zbl 0945.92030号 ·doi:10.1007/s002850050116
[33] Tihonov,A.N.,导数中包含小参数的微分方程系统,Mat.Sb.N.S.,31575-586,(1952)·兹比尔0048.07101
[34] van der Schaft,A。;Rao,S。;Jayawardhana,B.,关于由质量作用动力学控制的平衡化学反应网络的数学结构,SIAM J.Appl。数学。,73, 953-973, (2013) ·Zbl 1268.05222号 ·数字对象标识码:10.1137/1085431X
[35] van der Schaft,A。;Rao,S。;Jayawardhana,B.,《重新审视化学反应网络的复杂和详细平衡》,数学杂志。化学。,53, 1445, (2015) ·Zbl 1331.92187号 ·doi:10.1007/s10910-015-0498-2
[36] Zinsl,J.,具有梯度流结构的演化方程系统,博士论文,(2015)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。