×

关于带边界层的Euler-Poisson系统的近似解。 (英语) Zbl 1459.82305号

小结:在本文中,我们构造了等离子体动力学研究中产生的环形区域中Euler-Poisson系统的近似解。由于一个小参数(与德拜长度的平方成正比)乘以拉普拉斯算子,再加上不匹配的边界条件,我们发现解在边界附近显示出尖锐的过渡层,这使得相关的极限问题奇异。为了研究这一奇异行为,我们用小参数的适当阶渐近展开法显式地构造了由外解和内解组成的近似解,结果是德拜长度。挑选边界层的方程由内部展开式确定,对于内部展开式,我们使用多项式的泰勒多项式展开式有效地处理非线性项。我们可以得到估计,表明近似解与原始解足够接近。我们还提供了数值证明,当参数趋于零时,近似解收敛于欧拉-泊松系统的近似解。

MSC公司:

82D10号 等离子体统计力学
76X05型 电磁场中的电离气体流动;浆流
第31季度35 欧拉方程
35克60 与光学和电磁理论相关的PDE
35C20美元 偏微分方程解的渐近展开
35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Ambroso,A.,平稳euler-poisson问题解的稳定性,数学模型方法应用科学,161817-1837(2006)·Zbl 1116.35051号
[2] 77-86
[3] Gérard-Varet,D。;Han-Kwan,D。;Rousset,F.,带边界区域中离子的euler-poisson系统的准中性极限,印第安纳大学数学J,62359-402(2013)·Zbl 1417.35119号
[4] Gérard-Varet,D。;Han-Kwan,D。;Rousset,F.,具有边界II的区域中离子的Euler-Poisson系统的准中性极限,Jécole Polytech Math,1343-386(2014)·Zbl 1417.35120号
[5] Gie,G.-M。;Hamouda,M。;Jung,C.-Y。;Temam,R.,奇异摄动和边界层,(2018),Springer·Zbl 1411.35002号
[6] 吉,G.-M。;Hamouda,M。;Team,R.,具有非特征边界的弯曲域中Navier-Stokes方程的渐近分析,Netw Heterog Media,741-766(2014)·兹比尔1270.35046
[7] Gie,G.-M。;Kelliher,J.P.,具有广义Navier边界条件的Navier-Stokes方程的边界层分析,J Differ Equ,2531862-1892(2012)·Zbl 1248.35144号
[8] Han,H。;Kellogg,R.B.,方程(-\epsilon^2\operatorname{\Delta}u+R u=f(x,y))解的可微性,SIAM数学分析杂志,21,394-408(1990)·Zbl 0732.35020号
[9] Han,D。;Mazzucato,A.L。;牛,D。;Wang,X.,一类非线性管流的边界层,J Differ Equ,2526387-6413(2012)·Zbl 1246.35159号
[10] 伊夫蒂米,D。;Planas,G.,《具有Navier摩擦边界条件的Navier-Stokes方程的无粘极限》,非线性,19899-918(2006)·Zbl 1169.35365号
[11] Jung,C.-Y。;帕克,E。;Temam,R.,光滑区域中非线性反应扩散方程的边界层分析,《高级非线性分析》,6277-300(2017)·Zbl 1368.35023号
[12] Jung,C.-Y。;Kwon,B。;铃木,M.,存在球对称等离子体鞘层时Euler-Poisson系统的准中性极限,数学模型方法应用科学,26,2369-2392(2016)·Zbl 1356.35249号
[13] Jung,C.-Y。;Kwon,B。;铃木,M.,环形区域边界层存在时Euler-Poisson系统的准中性极限,J Differ Equ,269,10,8007-8054(2020)·Zbl 1442.35018号
[14] Kwon,B。;铃木,M。;Takayama,M.,浅水模型流出问题解的大时间行为,J Differ Equ,255,7,1883-1904(2013)·Zbl 1283.35087号
[15] Langmuir,I.,《阴极鞘层中电子和正离子空间电荷的相互作用》,《物理评论》,第33期,第954-989页(1929年)
[16] Lions,J.L.,《扰动奇异性与控制最优问题》,数学课堂讲稿,323(1973),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin New York·Zbl 0268.49001号
[17] 利伯曼,医学硕士。;Lichtenberg,A.J.,《等离子体放电和材料加工原理》(2005),威利国际科学出版社
[18] 西巴塔,S。;Ohnawa,M。;Suzuki,M.,等离子体物理学中产生的欧拉-泊松方程边界层的渐近稳定性,SIAM J Math Anal,44,761-790(2012)·Zbl 1257.35038号
[19] Riemann,K.U.,《波姆准则与鞘层形成》。初值问题,J Phys D,24993-518(1991)
[20] Riemann,K.U.,多组分系统的Bohm准则和边界条件,IEEE Trans Plasma Sci,23709-716(1995)
[21] Schochet,S.,《有界区域中的可压缩欧拉方程:解的存在性和不可压缩极限》,公共数学物理,104,49-75(1986)·Zbl 0612.76082号
[22] 特曼,R。;Wang,X.,关于Navier-Stokes方程在消失粘度下解的行为,Ann Scuola Norm Sup Pisa Cl Sci,25807-828(1997)·Zbl 1043.35127号
[23] 铃木,M.,等离子体物理中产生的Euler-Poisson方程稳态解的渐近稳定性,Kinet Relat模型,4569-588(2011)·Zbl 1227.35073号
[24] 铃木,M.,多组分等离子体Euler-Poisson方程边界层的渐近稳定性,Kinet Relat模型,9587-603(2016)·Zbl 1360.35194号
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。