铃木清水 表面背景场中点涡动力学作为欧拉-阿尔诺流动的数学证明。 (英语) 兹比尔1505.35295 日本J.Ind.Appl。数学。 40,第1号,399-447(2023). 小结:表面背景场中的点涡动力学被证明是德拉姆流意义上的欧拉-阿尔诺流动。我们利用正则奇异分解给出了Euler-Arnold方程的电流值解。对于解,我们首先证明,如果涡度的奇异部分由以(q_n(t))为中心的δ函数的线性组合给出,则对于(n=1,dots,n,q_n。相反,我们接下来证明,如果(q_n(t))是(n=1,dots,n)的点涡方程的解,则Euler-Arnold方程存在一个具有正则奇异分解的当前值解,使得涡度的奇异部分由以(q_n-(t)为中心的δ函数的线性组合给出。作为推论,我们将伯努利定律推广到流场是曲面并且考虑了点涡存在的情况。从应用的角度来看,数学论证具有重要意义,因为单位球面上旋转矢量场中的点涡动力学被视为地球物理流的数学模型,以考虑科里奥利力对无粘流的影响。 MSC公司: 第31季度35 欧拉方程 76B47码 不可压缩无粘流体的涡旋流动 58甲12 整体分析中的德拉姆理论 76U60型 地球物理流 35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程 35B65毫米 偏微分方程解的光滑性和正则性 35天30分 PDE的薄弱解决方案 35卢比 图和网络(分支或多边形空间)上的PDE 关键词:欧拉方程;点涡动力学;德拉姆电流 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Y.Shimizu},日本J.Ind.Appl。数学。40,第1号,399--447(2023;Zbl 1505.35295) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Arnold,V.,Sur la géométrie différentielle des groupes de lie de dimension infinie et ses applications as l’hydrodynamique des fluides parfaits,《傅里叶研究所年鉴》,16,319-361(1966)·Zbl 0148.45301号 ·doi:10.5802/aif.233 [2] 阿诺德,VI;Khesin,BA,流体动力学中的拓扑方法。应用数学科学(1998),纽约:施普林格,纽约·兹比尔0902.76001 ·数字对象标识代码:10.1007/b97593 [3] Aubin,T.,黎曼几何中的一些非线性问题,Springer数学专著(1998),柏林:Springer,柏林·Zbl 0896.53003号 ·doi:10.1007/978-3-662-13006-3 [4] 弗吉尼亚州Bogomolov,《球体上的二维流体动力学》,Akademiia Nauk SSSR Fizika Atmosfery i Okeana,15,29-36(1979) [5] 乔林,AJ;JE Marsden,《流体力学数学导论》。应用数学教材(1993),纽约:Springer,纽约·Zbl 0774.76001号 ·doi:10.1007/978-1-4612-0883-9 [6] Delort,JM,《Torbillon n dimension deux的存在》,《美国数学杂志》。《社会学杂志》,4553-586(1991)·Zbl 0780.35073号 ·doi:10.1090/S894-0347-1991-1102579-6 [7] de Rham,G.:可微流形,Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften[数学科学基本原理],第266卷。柏林施普林格(1984)。形式,电流,和声形式,F.R.史密斯译自法语,S.S.陈介绍·Zbl 0534.58003号 [8] Dritschel,D.G。;Boatto,S.,《封闭表面上点涡的运动》,Proc。A、 4712014089025(2015)·Zbl 1371.76042号 [9] 埃宾,D.G。;Marsden,J.,《微分同态群与不可压缩流体的运动》,《数学年鉴》。(2), 92, 102-163 (1970) ·Zbl 0211.57401号 ·doi:10.2307/1970699 [10] Flucher,M.,《浓度的变分问题》。非线性微分方程及其应用进展(1999),巴塞尔:Birkhäuser Verlag,巴塞尔·Zbl 0940.35006号 [11] 加洛特,S。;胡林,D。;Lafontaine,J.,黎曼几何。Universitext(2004),柏林:施普林格,柏林·Zbl 1068.53001号 ·doi:10.1007/978-3642-18855-8 [12] 玻璃,O。;Munnier,A。;Sueur,F.,《点涡动力学作为无旋流体中刚体运动的零半径极限》,发明。数学。,2717-287(2018)·Zbl 1433.70007号 ·doi:10.1007/s00222-018-0802-4 [13] Grotta Ragazzo,C.,恒定负曲率封闭表面上的涡旋运动,Proc。A、 4732017044717(2017)·Zbl 1404.76061号 [14] 格罗塔·拉加佐,C。;维格利奥尼,H.H d.B.,表面流体动力涡,J.非线性科学。,27, 1609-1640 (2017) ·Zbl 1386.70034号 ·doi:10.1007/s00332-017-9380-7 [15] Gustafsson,B.,《涡旋运动和几何函数理论:连接的作用》,Philos。事务处理。R.Soc.A,3772018034127(2019)·兹比尔1462.70010 ·doi:10.1098/rsta.2018.341 [16] Hally,D.,具有反射对称性的旋转表面上漩涡街道的稳定性,J.Math。物理。,21, 211-217 (1980) ·Zbl 0446.76027号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.524322 [17] Kimura,Y.,常曲率曲面上的涡旋运动,R.Soc.Lond。程序。序列号。数学。物理学。工程科学。,455, 245-259 (1999) ·Zbl 0966.53046号 ·doi:10.1098/rspa.1999.0311 [18] 木村,Y。;Okamoto,H.,球体上的涡旋运动,J.Phys。Soc.Jpn.公司。,56, 4203-4206 (1987) ·doi:10.1143/JPSJ.56.4203 [19] Kunnen,R。;特里林,R。;van Heijst,G.,《时间周期剪切中的旋涡》,Theor。计算。流体动力学。,24, 315-322 (2010) ·Zbl 1191.76023号 ·文件编号:10.1007/s00162-009-0099-4 [20] AJ Majda;Bertozzi,AL,涡度和不可压缩流。剑桥应用数学教材(2002),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 0983.76001号 [21] 马奇奥罗,C。;Pulvirenti,M.,奇异初始数据和涡旋理论的欧拉演化,Commun。数学。物理。,91, 563-572 (1983) ·兹伯利0529.76023 ·doi:10.1007/BF01206023 [22] 马奇奥罗,C。;Pulvirenti,M.,《不可压缩非粘性流体的数学理论》。应用数学科学(1994),纽约:施普林格,纽约·Zbl 0789.76002号 [23] 蒙塔尔迪,J。;苏里尔,A。;Tokieda,T.,《圆柱上的旋涡动力学》,SIAM J.Appl。动态。系统。,2, 417-430 (2003) ·Zbl 1088.37026号 ·doi:10.1137/S111111102415569 [24] 牛顿,PK;Shokraneh,H.,旋转球体上的N涡旋问题。I.多频配置,程序。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。,462, 149-169 (2006) ·Zbl 1149.76617号 [25] Ohkitani,K.,《不可压缩无旋Euler流中矢量势和速度势的动力学方程:改进的伯努利定理》,Phys。E版,92033010(2015)·doi:10.1103/PhysRevE.92.033010 [26] Oliva,WM,《几何力学》(2002),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1026.70001号 ·数字对象标识代码:10.1007/b84214 [27] Saffman,PG,涡流动力学。剑桥力学和应用数学专著(1992),纽约:剑桥大学出版社,纽约·Zbl 0777.76004号 [28] Sakajo,T.,多连通圆形区域中点涡的运动方程,Proc。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。,465, 2589-2611 (2009) ·Zbl 1186.37100号 [29] Sakajo,T。;Shimizu,Y.,环形表面上的点涡相互作用,Proc。A.,472,20160271,24(2016)·兹比尔1371.76046 [30] 萨里奥,L。;Nakai,M.,黎曼曲面分类理论,Die Grundlehren der mathematischen Wissenschaften(1970),纽约:Springer,纽约·Zbl 0199.40603号 ·doi:10.1007/978-3642-48269-4 [31] Schochet,S.,二维欧拉方程的弱涡度公式和浓度计算,Commun。偏微分。Equ.、。,20, 1077-1104 (1995) ·Zbl 0822.35111号 ·doi:10.1080/03605309508821124 [32] 泰勒,M.E.:偏微分方程III.非线性方程,《应用数学科学》,第117卷,第2版。施普林格,纽约(2011)·Zbl 1206.35004号 [33] Tkachenko,VK,涡格稳定性,Sov。J.实验理论。物理。,231049(1966年) [34] 特里林,RR;大坝、CEC;van Heijst,GJF,线性剪切中两个相同涡旋的动力学,物理学。流体,22,117104(2010)·数字对象标识代码:10.1063/1.3489358 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且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。