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两相磁流体动力学流动扩散界面模型分析。 (英语) 兹比尔1532.35369

小结:本文考虑一个扩散界面模型,该模型描述了磁场(B)与两种(体积)平均速度(u)的不混溶、导电、不可压缩流体之间的相互作用。该模型由阶参数(varphi)的Cahn-Hilliard方程和奇异电势以及(u)和(B)的电阻磁流体力学方程组成。由此产生的演化系统具有初始条件和合适的边界条件。在这里,我们证明了一个全局弱解的存在性,它在维2中是唯一的。对初始数据的强正则性假设允许我们证明在两个(分别是三个)维中存在唯一的全局(分别是局部)强解。在二维情况下,(整体)强解是严格分离的,即(varphi)均匀远离纯相。这使我们能够推导出连续相关性估计。最后,在维2中,我们建立了(t>0)整体弱解的瞬时正则化性质。特别地,我们证明了\(\varphi\)瞬时满足严格分离性质。这个结果使我们能够建立到单个平衡点的收敛性,以及全局吸引子的存在性和后向唯一性的有效性。

MSC公司:

35问题35 与流体力学相关的PDE
60年第35季度 与光学和电磁理论相关的PDE
76周05 磁流体力学和电流体力学
76T06型 液-液双组分流动
35B36型 PDE背景下的模式形成
35天30分 PDE的薄弱解决方案
35天35分 PDE的强大解决方案
35B65毫米 偏微分方程解的光滑性和正则性
35B41型 吸引器
35A01型 偏微分方程的存在性问题:全局存在、局部存在、不存在
35A02型 偏微分方程的唯一性问题:全局唯一性、局部唯一性、非唯一性
37升30 无穷维耗散动力系统的吸引子及其维数,Lyapunov指数
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全文: 内政部

参考文献:

[1] H.Abels,关于密度匹配的粘性、不可压缩流体两相流的扩散界面模型,Arch。定额。机械。分析。,194, 463-506 (2009) ·兹比尔1254.76158 ·doi:10.1007/s00205-008-0160-2
[2] H.Abels和H.Garcke,不可压缩两相流的弱解和扩散界面模型,粘性流体力学数学分析手册,1267-1327,查姆施普林格,2018年。
[3] H.Abels,H.Garcke和A.Giorgini,具有不匹配密度的不可压缩Navier-Stokes Cahn Hiliard模型的全局正则性和渐近稳定,2022。
[4] H.M.Abels-Wilke,具有对数自由能的Cahn-Hilliard方程的收敛到平衡,非线性分析。,67, 3176-3193 (2007) ·Zbl 1121.35018号 ·doi:10.1016/j.na.2006.10.002
[5] H.Alfvén,电磁流体动力波的存在,《自然》,150,405(1942)
[6] C.Amrouche和S.Boukasa,磁流体力学模型解的存在性和正则性,非线性分析。第190页(2020年),第111602页,第20页·Zbl 1482.35166号
[7] C.Amrouche和E.Wehbe,具有navier型边界条件的MHD流动,申请。数学。莱特。,134(2022),论文编号108361,8 pp·Zbl 1504.35279号
[8] D.M.G.B.A.Anderson McFadden Wheeler,《流体力学中的扩散界面方法》,年。流体力学版次。,30, 139-165 (1998) ·Zbl 1398.76051号 ·doi:10.1146/anurev.fluid.30.1.139
[9] H.Bahouri、J.-Y.Chemin和R.Danchin,傅里叶分析与非线性偏微分方程,第343卷,共页格兰德伦数学。威斯。柏林施普林格出版社,2011年·Zbl 1227.35004号
[10] V.Barbu,Banach空间中单调型非线性微分方程《施普林格数学专著》。施普林格,纽约,2010年·Zbl 1197.35002号
[11] C.L.Bardos Tartar,《反方程式抛物线和问题》,Arch。理性力学。分析。,50, 10-25 (1973) ·Zbl 0258.35039号 ·doi:10.1007/BF00251291
[12] F.Boyer,通过阶参数公式对剪切作用下多相流的数学研究,渐近。分析。,20, 175-212 (1999) ·Zbl 0937.35123号
[13] F.Boyer和P.Fabrie,研究不可压缩Navier-Stokes方程及相关模型的数学工具,第183卷,共页应用数学科学,施普林格-弗拉格出版社,纽约,2013年·兹比尔1286.76005
[14] J.W.J.E.Cahn Hilliard,非均匀系统的自由能Ⅰ。界面自由能,J.Chem。物理。,2, 258-267 (1958) ·Zbl 1431.35066号 ·doi:10.1002/9781118788295.ch4号文件
[15] J.W.J.E.Cahn Hilliard,关于旋节分解,金属学报。,9, 795-801 (1961)
[16] T.Cazenave和A.Haraux,半线性发展方程简介,牛津大学勒克特分校。序列号。数学。申请。13.克拉伦登出版社,牛津大学出版社,纽约,1998年·Zbl 0926.35049号
[17] C.Chen和T.Zhang,两相磁流体扩散界面模型的一阶半隐式稳定有限元方法的无条件稳定性和最佳误差估计,申请。数学。计算。,429(2022),第127238号论文,22页·Zbl 1510.76084号
[18] F.F.Chen,等离子体物理与受控聚变导论,Springer,Cham,第3版,2016年。
[19] R.Chen和H.Zhang,Cahn-Hilliard-MHD方程新模型的二阶能量稳定格式,高级计算。数学。,46(2020),第79号论文,28页·Zbl 1465.65082号
[20] R.Chill,《关于Łojasiewicz-Simon梯度不等式》,J.Funct。分析。,201, 572-601 (2003) ·Zbl 1036.26015号 ·doi:10.1016/S0022-1236(02)00102-7
[21] R.E.J.Chill FašangováPrüss,具有动态边界条件的Cahn-Hilliard和Caginalp方程解的稳态收敛,数学。纳克里斯。,279, 1448-1462 (2006) ·Zbl 1107.35058号 ·doi:10.1002/mana.200410431
[22] P.S.M.Colli Frigeri Grasselli,非局部Cahn-Hilliard-Navier-Stokes系统弱解的整体存在性,J.Math。分析。申请。,386, 428-444 (2012) ·Zbl 1241.35155号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2011.08.008
[23] P.J.Flory,高分子溶液的热力学,J.化学。物理。,10, 51-61 (1942)
[24] C.R.Foias Temam,Remarques sur les equations de Navier-Stokes stationnaires et les phénomènes sequessions de branching,《科学规范年鉴》。超级的。比萨Cl.Sci。(4), 5, 28-63 (1978) ·Zbl 0384.35047号
[25] S.M.Frigeri Grasselli,具有奇异势的非局部Cahn Hilliard Navier-Stokes系统,Dyn。部分差异。Equ.、。,9, 273-304 (2012) ·Zbl 1280.35089号 ·doi:10.4310/DPDE.2012.v9.n4.a1
[26] G.P.Galdi,Navier-Stokes方程数学理论简介,Springer-Verlag,纽约,第二版,2011年·Zbl 1245.35002号
[27] J.-F.Gerbeau、C.Le Bris和T.Lelièvre,液态金属磁流体动力学的数学方法,数值数学和科学计算。牛津大学出版社,美国,2006年·Zbl 1107.76001号
[28] A.M.A.Giorgini Grasselli Miranville,具有奇异势的Cahn-Hilliard-Ono方程,数学。模型方法应用。科学。,27, 2485-2510 (2017) ·Zbl 1386.35023号 ·doi:10.1142/S0218202517500506
[29] A.A.R.Giorgini Miranville Temam,Navier-Stokes-Cahn-Hilliard系统的唯一性和规律性,SIAM J.数学。分析。,51, 2535-2574 (2019) ·Zbl 1419.35160号 ·doi:10.1137/18M1223459
[30] A.R.Giorgini Temam,Navier-Stokes-Cahn-Hilliard系统的吸引子,离散Contin。动态。系统。序列号。S、 152249-2274(2022)·Zbl 1500.35050 ·doi:10.3934/dcdss.2022118
[31] V.Girault和P.-A.Raviart,Navier-Stokes方程的有限元方法。理论与算法《计算数学中的Springer系列》。施普林格·弗拉格,柏林,海德堡,1986年·Zbl 0585.65077号
[32] J.P.Goedbloed,MHD方程的“推导”,融合技术,33,97-104(1998)·doi:10.13182/FST98-A11946999
[33] M.A.Grasselli Poaatti,具有奇异势的Cahn-Hilliard-Boussineq系统,Commun。数学。科学。,20, 897-946 (2022) ·Zbl 1485.35323号 ·doi:10.4310/CMS.2022.v20.n4.a1
[34] C.Z.He Xin,关于磁流体动力学方程弱解的正则性,J.Differential equations,213235-254(2005)·Zbl 1072.35154号 ·doi:10.1016/j.jde.2004.07.002
[35] 吴建华,具有趋化性和奇异势的二维Navier-Stokes-Cahn-Hilliard系统的全局适定性,微分方程,297,47-80(2021)·Zbl 1470.35362号 ·doi:10.1016/j.jde.2021.06.022
[36] M.L.Huggins,长链化合物溶液,化学杂志。物理。,9, 440 (1941) ·数字对象标识代码:10.1063/1.1750930
[37] T.Jing,两相三维磁流体动力学方程的Varifold解,J.微分方程,31557-89(2022)·Zbl 1482.35172号 ·doi:10.1016/j.jde.2021.026
[38] M.Kalousek、S.Mitra和A.Schlömerkemper,磁流体扩散界面模型弱解的整体存在性,非线性分析。真实世界应用。,59(2021),103243,40页·兹比尔1467.76069
[39] M.Kalousek、S.Mitra和A.Schlömerkemper,涉及密度不匹配磁流体的扩散界面模型弱解的全局存在性,2021年。
[40] N.M.I.Kenmochi Niezgódka Pawlow,带约束Cahn-Hilliard方程的次微分算子方法,微分方程,117,320-356(1995)·Zbl 0823.35073号 ·doi:10.1006/jdeq.1995.1056
[41] K.F.Lam,具有对数势和质量源的Cahn-Hilliard方程的全局和指数吸引子,微分方程杂志,312237-275(2022)·Zbl 1481.35076号 ·doi:10.1016/j.jde.2021.014
[42] A.米兰维尔,Cahn-Hilliard方程:最新进展和应用,CBMS-NSF应用数学区域会议系列。SIAM,2019年·Zbl 1446.35001号
[43] A.S.Miranville Zelik,具有奇异势的Cahn-Hilliard型方程的鲁棒指数吸引子,数学。方法应用。科学。,27, 545-582 (2004) ·Zbl 1050.35113号 ·doi:10.1002/mma.464
[44] L.Nirenberg,《关于椭圆偏微分方程》,Ann.Scuola范数。《比萨Sup.Pisa》,第13期,第115-162页(1959年)·Zbl 0088.07601号
[45] 邱浩,Cahn-Hilliard磁流体力学问题全离散格式的误差分析,科学杂志。计算。,95(2023),第16号论文,27页·Zbl 1516.65099号
[46] J.C.Robinson,无限维动力系统,剑桥文本应用。数学。剑桥大学出版社,2001年·Zbl 0980.35001号
[47] M.R.Sermange Temam,与MHD方程相关的一些数学问题,Comm.Pure Appl。数学。,36, 635-664 (1983) ·Zbl 0524.76099号 ·doi:10.1002/cpa3160360506
[48] H.Su和G.-D.Zhang,两相磁流体力学2D/3D扩散界面模型的高效和能量稳定方案,科学杂志。计算。,90(2022),第63号论文,31页·Zbl 07454946号
[49] R.Temam,Navier-Stokes方程:理论与数值分析第343卷,AMS Chelsea Publishing,普罗维登斯,RI,1984年·Zbl 0568.35002号
[50] R.Temam,力学和物理学中的无限维动力系统,Springer-Verlag,纽约,第二版,1997年·兹比尔0871.35001
[51] J.S.X.Y.Yang Mao He Yang He,两相磁流体动力学流动的扩散界面模型和半隐式能量稳定有限元方法,计算。方法应用。机械。工程,356435-464(2019)·Zbl 1441.76143号 ·doi:10.1016/j.cma.2019.07.022
[52] 郑S.Zheng,非线性发展方程,单声道。Res.Notes数学。133.查普曼和霍尔/CRC,佛罗里达州博卡拉顿,2004年·Zbl 1085.47058号
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