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可压缩湍流的Kolmogorov型理论和(mathbb{R}^3)中Navier-Stokes方程的无粘极限。 (英语) Zbl 1453.76056号

小结:我们关注的是(mathbb{R}^3)中可压缩流体的Navier-Stokes方程对Euler方程的无粘极限。受科尔莫戈洛夫假说的启发[A.科尔莫戈洛夫,C.R.(Dokl.)学院。科学。URSS,n.序列号。30, 301–305 (1941;兹比尔0025.37602); C.R.(Dokl.)学院。科学。URSS,n.序列号。32, 16–18 (1941;Zbl 0063.03292号)]对于不可压缩流,我们引入了正压流的科尔莫戈洛夫型假设,其中密度和声速通常变化很大。然后我们观察到,可压缩的Kolmogorov型假设意味着(L^2)中空间变量中加权速度和声速的某些分数导数的一致有界性,这与粘度系数无关(mu>0)。结果表明,对于一些固定的\(q_1>\ gamma \)和\(q_2>2\),这一关键观测产生了\(L^\ gamma \)中的密度和\(L^2 \)中的动量在空间和时间上的等连续性,以及\(L^{q_1}\)中的密度和\(L^{q_2}\)中的速度的一致界,与\(\mu>0\)无关,其中\(\gamma>1\)是绝热指数。这些结果导致Navier-Stokes方程的解强烈收敛于(mathbb{R}^3)中正压流体的Euler方程的解。我们不仅为数学存在性理论提供了一个框架,而且还通过识别应该发生收敛的函数空间,提供了一种解释数值解的框架,其边界与高雷诺数极限无关。

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