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关于一维和三维扩散反应方程的耦合。应用于组织灌注问题。 (英语) Zbl 1359.35200号

摘要:在本文中,我们考虑了两个扩散反应问题之间的耦合,一个发生在三维域(Omega)中,另一个发生于一维子域(Lambda)中。这个耦合问题是三维多孔介质中流体流动的最简单模型,其特征是可以用一维流形描述的裂缝。特别是,该模型可以为通过组织的血液流动的多尺度分析提供基础,其中毛细血管网络被表示为多孔基质,而主要血管则由嵌入其中的细管结构描述:在这种情况下,该模型可以分别计算组织和血管中的三维和一维血压。
该问题的数学分析需要使用非标准工具,因为必须通过3D方程中的测量项来考虑多孔介质和一维流形之间界面的质量守恒条件。特别是,3D解在\(\Lambda\)上是奇异的。在这项工作中,引入了合适的加权Sobolev空间来处理这个奇异性:在所提出的函数设置中建立了耦合问题的适定性。这种方法的优点是它提供了一个Hilbertian框架,该框架可用于有限元近似方案的收敛性分析。数值近似的研究将是即将进行的工作的主题。

MSC公司:

92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
76伏05 流动中的反应效应
76Z05个 生理流
92立方35 生理流量
92立方37 细胞生物学
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全文: 内政部

参考文献:

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