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扩散系数消失的半经典极限下二维平流扩散方程的平均和光谱特性。 (英语) Zbl 1364.35211号

摘要:我们考虑有界区域上的二维对流扩散方程(ADE),该方程受Dirichlet或von Neumann边界条件的约束,涉及Liouville可积哈密顿量。转换为作用角坐标可以求时间和角度的平均值,从而得到一个允许变量分离的方程。角坐标系中的傅里叶变换将方程转换为一个有效的扩散方程和一组可数的非自伴薛定谔方程。对于相应的Liouville-Sturm问题,我们应用复平面WKB方法研究了扩散系数为零的半经典极限下的谱。谱极限图由与Stokes图相关的分析曲线(分支)组成,形成树结构。从虚轴发出的分支附近的特征值在扩散率方面受到各种次线性幂律的影响,从而导致相应模式的对流增强耗散率。ADE的解在扩散系数消失的极限处收敛到对流时间尺度上的有效扩散方程的解,对流时间尺度相对于扩散时间尺度是次线性的。

理学硕士:

35P05号 偏微分方程线性谱理论的一般主题
34M60型 复域中常微分方程的奇异摄动问题(复WKB,转折点,最速下降)
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