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粘性流体浅自由表面重力流薄层简化模型的统一推导。 (英语) Zbl 1408.76020号

摘要:我们提出了一个统一的框架来推导重力驱动的一些浅层自由表面流动的薄层简化模型。它适用于动量根据Navier-Stokes方程演化的不可压缩均质流体,其应力满足粘性流变学(即具有恒定粘度的标准牛顿定律,但也适用于广义到纯粘性流体和粘弹性流体的非牛顿定律)。对于给定的流变性,我们推导了在倾斜平面周围缓慢变化的崎岖地形上流动的各种薄层简化模型。这得益于一个连贯的简化过程,该简化过程是形式化的,但基于微分方程中缩放假设和近似误差之间数学上明确的一致性要求。根据流态假设(快速/惯性或慢速/粘性)获得各种薄层简化模型。据我们所知,这是第一次在同一数学框架内导出本文研究的各种薄层简化模型。此外,我们在粘弹性非牛顿流体的情况下获得了新的简化模型,这扩展了[作者,数学模型方法应用科学23,第8期,1479-1526(2013;Zbl 1383.76031号)].

MSC公司:

76A10个 粘弹性流体
76A05型 非牛顿流体
76A20型 液体薄膜
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76D27型 其他自由边界流;Hele-Shaw流量
35第30季度 Navier-Stokes方程
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