×

原始方程解析解的零粘度极限。 (英语) Zbl 1379.35247号

研究了零粘度极限下的原始方程。原始方程在垂直变量中以非滑移边界条件建立。
利用匹配的渐近展开式,证明了当粘度为零时,原方程的解收敛于静水压欧拉方程的解。具体地,他们表明,在极限(右箭头0)中,原方程的解(mathbfu)具有渐近形式({mathbfu}={mathbf u}^{(0)}+\sqrt{nu},{mathbf-u}^}(1)}+\sqrt{nu}、{mathbfe},)其中\)由切向滑移引起的边界层修正决定-静水压欧拉方程的解,({mathbf u}^{(1)})由静水压流和边界层的小修正组成,({mathbf e})是一个通用误差项,均匀地限定在局部时间间隔上。边界层修正在边界附近的一个小层(O(sqrt{nu}))外呈指数衰减。对于依赖于解析初始数据大小但粘性为零的有限时间,得到了原方程解的存在唯一性。

MSC公司:

35问题35 与流体力学相关的PDE
第31季度35 欧拉方程
35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动
86A05型 水文学、水文学、海洋学
86A10美元 气象学和大气物理学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Asano K.:关于抽象Cauchy-Kowalewski定理的注记。程序。日本。阿卡德。序列号。数学。科学。64(4), 102-105 (1988) ·Zbl 0666.35003号 ·doi:10.3792/pjaa.64.102
[2] Bardos,C.,Nguyen,T.:关于可压缩流无粘极限的备注。arXiv:11410.4952v1(2014年)·Zbl 1348.76049号
[3] Berselli L.,Spirito S.:关于一般区域滑移边界条件下三维Navier-Stokes方程的消失粘度极限。Commun公司。数学。物理学。316(1), 171-198 (2012) ·Zbl 1254.35175号 ·doi:10.1007/s00220-012-1581-1
[4] Brenier Y.:具有凸速度剖面的均匀静水流。非线性12(3),495-512(1999)·Zbl 0984.35131号 ·doi:10.1088/0951-7715/12/3/004
[5] Brenier Y.:关于静水压欧拉方程推导的备注。牛市。科学。数学。127(7), 585-595 (2003) ·Zbl 1040.35068号 ·doi:10.1016/S0007-4497(03)00024-1
[6] Caflisch,R.,Sammartino,M.:外圆区域上的Navier-Stokes方程:解的构造和零粘度极限。C.R.学院。科学。巴黎。I数学。324(8), 861-866 (1997) ·Zbl 0879.35120号
[7] Caflisch,R.,Sammartino,M.:Prandtl和边界层方程的存在性和奇异性。ZAMM Z.Angew公司。数学。机械。80,733-744(2000)(路德维希·普兰德尔诞辰125周年特刊)·Zbl 1050.76016号
[8] Cannone M.,Lombardo M.,Sammartino M.:Prandtl方程的存在性和唯一性。C.R.学院。科学。巴黎。I数学。332(3), 277-282 (2001) ·Zbl 0984.35002号 ·doi:10.1016/S0764-4442(00)01798-5
[9] Cannone M.、Lombardo M.C.、Sammartino M.:具有非相容数据的Prandtl方程的良好性。非线性26(12),3077-3100(2013)·Zbl 1396.35047号 ·doi:10.1088/0951-7715/26/12/3077
[10] Cao,C.,Ibrahim,S.,Nakanishi,K.,Titi,E.:海洋和大气动力学无粘原始方程的有限时间爆破。Commun公司。数学。物理学。337(2), 473-482 (2015) ·Zbl 1317.35262号
[11] Cao,C.,Titi,E.:大尺度海洋和大气动力学三维粘性原始方程的全局适定性。安。数学。(2) 166(1), 245-267 (2007) ·Zbl 1151.35074号
[12] Constantin P.,Kukavica I.,Vicol V.:关于Navier-Stokes方程的无粘极限。程序。美国数学。Soc.143(7),3075-3090(2015)·Zbl 1309.35073号 ·doi:10.1090/S0002-9939-2015-12638-X
[13] Constantin P.,Wu J.:涡斑的无粘极限。非线性8(5),735-742(1995)·Zbl 0832.76011号 ·doi:10.1088/0951-7715/8/005
[14] Coti Zelati,M.,Huang,A.,Kukavica,I.,Temam,R.,Ziane,M.:存在蒸汽饱和的大气原始方程。非线性28(3),625-668(2015)·兹比尔1308.35233
[15] Weinan,E.:边界层理论和Navier-Stokes方程的零粘度极限。数学学报。罪。16, 207-218 (2000) ·Zbl 0961.35101号
[16] Weinan,E.,Engquist,B.:非定常Prandtl方程解的爆破。Commun公司。纯应用程序。数学。50, 1287-1293 (1997) ·Zbl 0908.35099号
[17] Gargano F.,Sammartino M.,Sciaca V.:普朗特方程的奇点形成。物理学。D 238(19),1975-1991(2009)·Zbl 1191.76039号 ·doi:10.1016/j.physd.2009.07.007
[18] Gargano F.,Sammartino M.,Sciaca V.,Cassel K.W.:高雷诺数Navier-Stokes解中的复杂奇异性分析。J.流体力学。747, 381-421 (2014) ·Zbl 1325.76058号 ·doi:10.1017/jfm.2014.153
[19] Glatt-Holtz N.,Kukavica I.,Vicol V.,Ziane M.:三维随机原始方程不变测度的存在性和正则性。数学杂志。物理学。55, 1-34 (2014) ·Zbl 1338.37065号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.4875104
[20] Grenier,E.:关于齐次流体静力方程的推导。M2AN数学。模型。数字。分析。33(5), 965-970 (1999) ·Zbl 0947.76013号
[21] 加藤,T.:R3中粘性和理想流体的非定常流动。J.功能。分析。9, 296-305 (1972) ·Zbl 0229.76018号
[22] Kato,T.:关于具有边界的非平稳Navier-Stokes流的零粘度极限的注释。非线性偏微分方程研讨会(Berkeley,1983)。数学科学研究所出版物,第2卷。施普林格,纽约,85-981984·Zbl 1224.35346号
[23] Kelliher J.:关于加藤消失粘度的条件。印第安纳大学数学。J.56(4),1711-1721(2007)·Zbl 1125.76014号 ·doi:10.1112/iumj.207.56.3080文件
[24] Kelliher J.:关于圆盘中的消失粘度极限。数学。附录343(3),701-726(2009)·Zbl 1155.76020号
[25] Kukavica,I.,Masmoudi,N.,Vicol,V.,Wong,T.:关于具有多个单调区域的Prandtl和静水压Euler方程的局部适定性。SIAM J.数学。分析。46(6),3865-3890(2014)·Zbl 1317.35202号
[26] Kukavica I.,Pei Y.,Rusin W.,Ziane M.:具有连续初始数据的原始方程。非线性27(6),1135-1155(2014)·Zbl 1291.35187号 ·doi:10.1088/0951-7715/27/6/1135
[27] Kukavica I.,Temam R.,Vicol V.,Ziane M.:有界区域上静水压Euler方程的局部存在性和唯一性。J.差异。埃克。250(3), 1719-1746 (2011) ·Zbl 1204.35129号 ·doi:10.1016/j.jde.2010.07.032
[28] Kukavica I.,Vicol V.:关于Prandtl边界层方程解析解的局部存在性。Commun公司。数学。科学。11(1), 269-292 (2013) ·Zbl 1291.35224号
[29] Kukavica I.,Ziane M.:关于海洋原始方程的正则性。非线性20(12),2739-2753(2007)·兹比尔1136.35069 ·doi:10.1088/0951-7715/20/12/001
[30] Kukavica I.,Ziane M.:海洋原始方程的均匀梯度边界。不同。积分Equ。21(9-10), 837-849 (2008) ·Zbl 1224.35346号
[31] Lions J.L.、Temam R.、Wang S.:关于大尺度海洋方程。非线性5(5),1007-1053(1992)·Zbl 0766.35039号 ·doi:10.1088/0951-7715/5/5/002
[32] Lions,J.L.,Temam,R.,Wang,S.:大气-海洋耦合模型的数学理论。(CAO III)。数学杂志。Pures应用程序。(9) 74(2), 105-163 (1995) ·Zbl 0866.76025号
[33] Lions J.L.、Temam R.、Wang S.:大气环流的简单全球模型。Commun公司。纯应用程序。数学。50(8), 707-752 (1997) ·兹比尔0992.86001 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0312(199708)50:8<707::AID-CPA1>3.0.CO;2-A型
[34] 狮子,P.L.:流体力学中的数学主题,第1卷。牛津数学及其应用系列讲座,第3卷。不可压缩模型,牛津科学出版社。克拉伦登出版社,牛津大学出版社,纽约,1996年·Zbl 0866.76002号
[35] Lombardo,M.、Cannone,M.和Sammartino,M.:边界层方程的适定性。SIAM J.数学。分析。35(4),987-104(电子版)(2003)·Zbl 1053.76013号
[36] Lombardo M.,Sammartino M.:通道中Oseen方程的零粘度极限。SIAM J.数学。分析。33(2), 390-410 (2001) ·Zbl 0988.35130号 ·doi:10.137/S0036141000372015
[37] Lopes Filho,M.,Mazzucato,A.,Nussenzveig Lopes,H.:旋转圆内不可压缩流的消失粘度极限。物理学。D 237(10-12),1324-1333(2008)·Zbl 1143.76416号
[38] Maekawa,Y.:关于半平面内粘性不可压缩流动的涡量方程的无粘极限问题。普通纯应用程序。数学。67(7), 1045-1128 (2014) ·Zbl 1301.35092号
[39] Masmoudi,N.:Navier-Stokes方程的欧拉极限,以及带边界的旋转流体。架构(architecture)。定额。机械。分析。142(4), 375-394 (1998) ·Zbl 0915.76017号
[40] Masmoudi N.,Wong T.:关于静水压欧拉方程的理论。架构(architecture)。定额。机械。分析。204(1), 231-271 (2012) ·Zbl 1317.76017号 ·doi:10.1007/s00205-011-0485-0
[41] Masmoudi N.,Wong T.K.:通过能量方法求解Prandtl方程的局部时间存在性和唯一性。Commun公司。纯应用程序。数学。68(10), 1683-1741 (2015) ·Zbl 1326.35279号 ·doi:10.1002/cpa.21595
[42] Mazzucato A.,Taylor M.:消失粘性平面平行通道流动和相关奇异摄动问题。分析。PDE 1(1),35-93(2008)·Zbl 1160.35329号 ·doi:10.2140/apde.2008.1.35
[43] McGrath F.:粘性和理想流体的非定常平面流动。架构(architecture)。定额。机械。分析。27, 329-348 (1967) ·Zbl 0187.49508号
[44] Petcu,M.,Temam,R.,Ziane,M.:地球物理流体动力学中的一些数学问题。数值分析手册,第十四卷。特别卷:大气和海洋的计算方法。数值分析手册,第14卷。爱思唯尔/荷兰北部,阿姆斯特丹,577-750,2009·Zbl 1226.86002号
[45] Petcu M.,Wirosoetisno D.:三维空间中原始方程的Sobolev和Gevrey正则性结果。申请。分析。84(8), 769-788 (2005) ·兹比尔1078.35029 ·doi:10.1080/00036810500130745
[46] Renardy M.:静力学Euler和Navier-Stokes方程的病态性。架构(architecture)。定额。机械。分析。194(3), 877-886 (2009) ·Zbl 1292.76011号 ·doi:10.1007/s00205-008-0207-4
[47] Safonov M.:加权Banach空间中的抽象Cauchy-Kovalevskaya定理。Commun公司。纯应用程序。数学。48(6), 629-637 (1995) ·Zbl 0836.35004号 ·doi:10.1002/cpa.3160480604
[48] Sammartino,M.,Caflisch,R.:半空间上Navier-Stokes方程解析解的零粘度极限。I.Euler和Prandtl方程的存在性。Commun公司。数学。物理学。192(2), 433-461 (1998) ·Zbl 0913.35102号
[49] Sammartino M.,Caflisch R.:半空间上Navier-Stokes方程解析解的零粘度极限。二、。Navier-Stokes解决方案的构建。Commun公司。数学。物理学。192(2), 463-491 (1998) ·Zbl 0913.35103号 ·doi:10.1007/s002200050305
[50] Temam,R.,Wang,X.:关于零粘度下Navier-Stokes方程解的行为。Ann.Scuola标准。主管比萨Cl.Sci。(4) 25(3-4),807-828(1998)(1997)(献给恩尼奥·德乔治)·Zbl 1043.35127号
[51] Temam,R.,Ziane,M.:地球物理流体动力学中的一些数学问题。《数学流体动力学手册》,第三卷,荷兰北部,阿姆斯特丹,535-6572004·Zbl 1222.35145号
[52] Wang,X.:关于Navier-Stokes流零粘度极限的Kato型定理。印第安纳大学数学。J.50(特刊),223-241(2001年)(献给西普里安·福亚斯和罗杰·特曼教授,布卢明顿,2000年)·Zbl 0991.35059号
[53] Ziane,M.:与气候学相关的斯托克斯型系统的规律性结果。申请。数学。莱特。8(1), 53-58 (1995). doi:10.1016/0893-9659(94)00110-X·兹伯利0830.3098
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。