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具有水平耗散和水平磁扩散的二维MHD方程。 (英语) Zbl 1270.35143号

本文研究了以下二维不可压缩MHD方程。\[\开始{对齐}\frac{\partial u}{\partitle t}+u\cdot\nabla u+\nabla-p-\frac}\partial^2 u}{\部分x^2}-b\cdot\nabla b=0,\\frac{\部分b}{\protial t}+u \cdot\ nabla b-\frac_2{\partic x^2 b}{部分x^2}-b\cdot\nabra u=0,\ nabla\cdotu=0,\quad\nabla\ cdot b=0 \u(x,y,0)=u_0(x,y),\quad b(x,y,0)=b_0(x,y),\end{对齐}\]其中,\(x,y)\ in \ mathbb{R}^2),\(t\geq0),\。
本文给出了该问题解的几个先验估计。如果H^2(mathbb{R}^2)和(2<R<infty)中的\(u_0,b_0)\满足不等式\[\|(u_1,b_1)(t)\|_{2r}\leq b_0(t)\sqrt{r\log r}+b_1,\]其中,(B_0)是(t)的光滑函数,而(B_1)仅依赖于(u_0,B_0)(t){2r})。如果\[\int\limits_0^T\|(u1,b_1)(T)\|_{\infty}^2dt{\infty\]对于某些\(T>0),则\((u,b){H^2}\)在\([0,T]\)上是有限的。压力服从任何(T>0)和(0<T<T)的全局界限\[\|p(\cdot,t)\|_q\leq C(t),\quad\int\limits_0^t\|p,\]其中,\(1<q\leq 3)和\(0<s<1)。
也考虑了问题的正则化版本:\[\开始{对齐}\frac{\partial u}{\partic t}+u\cdot\nabla u+\epsilon=0,\\nabla\cdot u=0,\quad\nabla\ cdot b=0,\\u(x,y,0)=u_0(x,y),\四元b(x,y,0)=b0(x,y)\end{对齐}\]使用\(\epsilon>0\)和\(\delta>0\)。该问题的解满足任意(T>0)和(0<T\leqT)的不等式\[\|(u,b)\|_{H^2}^2+\int\limits_0^t\left,\]其中,\(C\)是仅取决于\(T\)和\(\ |(u_0,b_0)\ |{H^2}\)的常数。

MSC公司:

35B45码 PDE背景下的先验估计
35问题35 与流体力学相关的PDE
76D09型 粘性-粘性相互作用
76周05 磁流体力学和电流体力学
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全文: 内政部