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3D Couette流亚临界转变附近的动力学。I: 低于阈值的情况。 (英语) Zbl 1444.35002号

美国数学学会回忆录1294.普罗维登斯,RI:美国数学学会(AMS)(ISBN 978-1-4704-4217-0/pbk;978-1-4740-6251-2/电子书)。v、 158页。(2020).
Publisher的描述:我们研究了高雷诺数(mathbf{Re})下三维不可压缩Navier-Stokes方程中周期性平面Couette流的小扰动。我们证明了对于一些普适的(c0>0),对于大小为(epsilon\leqc0\mathbf{Re}^{-1})的足够正则的初始数据,解是全局的,保持在(L^2)中Couette流的(O(c0)内,并作为(t向右箭头\infty)返回到Couette流动。对于时间(t\gtrsim\mathbf{Re}^{1/3}),流向依赖性受到混合增强耗散效应的阻尼,并且解很快被吸引到“2.5维”流向依赖解类中,称为条纹我们的分析包含扰动,由于称为升力效应的代数线性不稳定性,动能从(O(mathbf{Re}^{-1})瞬时增长到(O(c_0))。此外,解决方案可以表现出小规模的直接能量级联。这种行为与二维Couette流有很大不同,二维Couetter流的稳定性与(mathbf{Re})无关,拟能经历直接级联,无粘阻尼占主导地位(导致一种反向能量级联)。在3D中,无粘阻尼将对速度的一个分量起作用,但主要的稳定机制是混合增强耗散。证明的核心是详细分析混合和增强耗散的稳定效应与升力效应、涡旋拉伸和与线性化非正常性质相关的弱非线性不稳定性的失稳效应之间的相互作用。

理学硕士:

35-02 关于偏微分方程的研究综述(专著、调查文章)
35B35型 PDE环境下的稳定性
76E05型 水动力稳定性中的平行剪切流
76E30型 水动力稳定性中的非线性效应
76F06型 过渡到湍流
76F10层 剪切流和湍流
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
76层25 湍流输送、混合
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