×

关于恒星振荡时间调和方程的外区域处理。 (英语) Zbl 1498.35544号

摘要:在最近的一篇文章中,我们开始分析恒星振荡的时间谐波方程。作为第一步,我们考虑了有界区域和基本边界条件,并建立了方程的适定性。在本文中,我们考虑域为\(\mathbb{R}^3\)的物理相关情况。我们讨论了外域的处理,并展示了如何将这两部分耦合起来以获得良好的结果。此外,对于Cowling近似(忽略了重力的欧拉摄动),我们导出了大气中的标量方程,并将其耦合到矢量内部方程。这种耦合系统的最大优点是简化了近似透明边界条件的构造,并大大减少了离散的自由度。

MSC公司:

85年第35季度 与天文学和天体物理学相关的PDE
35问题35 与流体力学相关的PDE
85A20型 行星大气
76U05型 旋转流体的一般理论
35升05 波动方程
35B05型 PDE背景下的振荡、解的零点、中值定理等
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] R.Baccouche、M.B.Tahar和S.Moreau,在具有轴向和旋转稳定平均流的柱坐标系中,Galbrun气动声学方程的完美匹配层,J.Sound Vib。,378(2016),第124-143页,https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.05.024。
[2] H.Barucq、F.Faucher、D.Fournier、L.Gizon和H.Pham,太阳地震学中Galbrun方程的输出模态解,J.微分方程,286(2021),第494-530页,https://doi.org/doi.org/10.1016/j.jde.2021.03.031。 ·Zbl 1466.85003号
[3] H.Barucq、F.Faucher和H.Pham,太阳地震学中理想大气标量波动方程的输出解和辐射边界条件,ESAIM数学。模型。数量。分析。,54(2020年),第1111-1138页,https://doi.org/10.1051/m2/2019088。 ·Zbl 1440.85003号
[4] Eε。Bécache,A.-S.Bonnet BenDhia和G.Legendre,在均匀流动的情况下实现时间谐波声学的完美匹配层,SIAM J.Numer。分析。,44(2006),第1191-1217页,https://doi.org/10.1137/040617741。 ·Zbl 1126.76051号
[5] A.-S.Bonnet-BenDhia、J.-F.Mercier、F.Millot、S.Pernet和E.Peynaud,《复杂流动中的时间-谐波声散射:声学和流体动力学之间的完全耦合》,Commun。计算。物理。,11(2012),第555-572页,https://doi.org/10.4208/cicp.221209.030111s。 ·兹比尔1373.76304
[6] J.Christensen-Dalsgaard、W.Daéppen、S.V.Ajukov、E.R.Anderson、H.M.Antia、S.Basu、V.A.Baturin、G.Berthomieu、B.Chaboyer、S.M.Chitre、A.N.Cox、P.Demarque、J.Donatowicz、W.A.Dziembowski、M.Gabriel、D.O.Gough、D.B.Guenther、J.A.Guzik、J.W.Harvey、F.Hill、G.Houdek、C.A.Iglesias、A.Kosovichev、J.W.Leibacher、P。Morel,C.R.Proffitt,J.Provost,J.Reiter,E.J.Rhodes,F.J.Rogers,I.W.Roxburgh,M.J.Thompson和R.K.Ulrich,《太阳建模的现状》,《科学》,272(1996),第1286-1292页,https://doi.org/10.1126/science.272.5266.1286。
[7] D.Fournier、L.Gizon、M.Holzke和T.Hohage,《局部太阳地震的Pinsker估计:质量守恒流的旅行时间反演》,《反演问题》,32(2016),105002,https://doi.org/10.1088/0266-5611/32/10/105002。 ·Zbl 1352.85002号
[8] G.Gabard、E.Lefrancois和M.B.Tahar,基于Galbrun方程的气动噪声源模拟,第十届AIAA/CEAS气动声学会议论文集,2004,2004-2892,https://doi.org/10.2514/6.2004-2892。
[9] H.Galbrun,《Propagation d'une onde sonore dans l’atmosphereére et theöorie des zones de silence》,巴黎高瑟维拉斯,1931年·Zbl 0002.34002号
[10] D.Givoli,无限域问题的数值方法,Stud.Appl。机械。33,爱思唯尔,阿姆斯特丹,1992年·Zbl 0788.76001号
[11] L.Gizon和A.C.Birch,《时距太阳地震学:随机分布源的正向问题》,天体物理学。J.,571(2002),第966-986页,https://doi.org/10.1086/340015。
[12] L.Gizon,H.Barucq,M.Durufleí,C.S.Hanson,M.Leguèbe,A.C.Birch,J.Chabassier,D.Fournier,T.Hohage,and E.Papini,频域中的计算日震学:具有流动的轴对称太阳模型中的声波,天文学,天体物理学。,600(2017),A35,https://doi.org/101051/0004-6361/201629470。
[13] H.Goedbloed、R.Keppens和S.Poedts,《实验室和天体物理等离子体的磁流体动力学》,剑桥大学出版社,英国剑桥,2019年,https://doi.org/10.1017/9781316403679。 ·Zbl 1407.82002号
[14] P.Grisvard,非光滑域中的椭圆问题,Monogr。学生数学。马萨诸塞州波士顿皮特曼24号,1985年·Zbl 0695.35060号
[15] L.Haágg和M.Berggren,《关于Galbrun方程的适定性》,J.Math。Pures,应用。(9) 150(2021),第112-133页,https://doi.org/10.1016/j.matpur.2021.04.004。 ·Zbl 1468.35137号
[16] T.Hagstrom,波浪数值模拟的辐射边界条件,Acta Numer。,8(1999),第47-106页,https://doi.org/10.1017/S0962492900002890。 ·Zbl 0940.65108号
[17] M.Halla,用于亥姆霍兹散射和共振问题的Hardy空间无限元的收敛性,SIAM J.Numer。分析。,54(2016),第1385-1400页,https://doi.org/10.1137/15M1011755。 ·Zbl 1382.65401号
[18] M.Halla,《开放系统中标量共振问题的径向复标度方法分析》,维恩理工大学博士论文,2019年,https://repositum.tuwien.ac.at/urn:nbn:网址:at-ubtuw:1-131893。
[19] M.Halla,径向复数标度方法分析:标量共振问题,SIAM J.Numer。分析。,59(2021),第2054-2074页,https://doi.org/10.1137/20M1354234。 ·Zbl 1477.65215号
[20] M.Halla和T.Hohage,关于阻尼时谐Galbrun方程和恒星振荡方程的适定性,SIAM J.Math。分析。,53(2021),第4068-4095页,https://doi.org/10.1137/20M1348558。 ·Zbl 1475.35278号
[21] S.M.Hanasoge、A.Birch、L.Gizon和J.Tromp,应用于时距日震学的伴随方法,天体物理学。J.,738(2011),第100页,https://doi.org/10.1088/0004-637x/738/1/100。
[22] T.Hohage、C.Lehrenfeld和J.Preuß,《学习无限元》,SIAM J.Sci。计算。,43(2021),第A3552-A3579页,https://doi.org/10.1137/20M1381757。 ·Zbl 1477.65218号
[23] T.Hohage和L.Nannen,散射和共振问题的Hardy空间无限元,SIAM J.Numer。分析。,47(2009),第972-996页,https://doi.org/10.1137/070708044。 ·兹比尔1195.65162
[24] S.Kim,《开放系统共振的笛卡尔PML近似》,应用。数字。数学。,81(2014),第50-75页,https://doi.org/10.1016/j.apnum.2014.01.009。 ·Zbl 1291.65333号
[25] D.Lynden-Bell和J.P.Ostriker,《关于差动旋转体的稳定性》,《非月刊》。罗伊。天文学。《社会学杂志》,136(1967),第293-310页,https://doi.org/10.1093/mnras/136.3.293。 ·Zbl 0168.23205号
[26] S.Retka和S.Marburg,解Galbrun方程的无限元,ZAMM Z.Angew。数学。机械。,93(2013),第154-162页,https://doi.org/10.1002/zamm.201200021。 ·Zbl 1372.76092号
[27] W.Unno、Y.Asaki、H.Saio和H.Shibahashi,《恒星的非径向振荡》,东京大学出版社,1989年。
[28] J.E.Vernazza、E.H.Avrett和R.Loeser,《太阳色球层的结构》。III、 安静太阳的EUV亮度分量模型,天体物理学。补充期刊。,45(1981)第635-725页,https://doi.org/10.1086/190731。
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。