×

膨胀区域上具有硬球压力定律的可压缩Navier-Stokes方程的奇异极限。 (英语) 兹比尔1505.35289

摘要:本文致力于研究压力服从硬球状态方程的可压缩Navier-Stokes系统在扩展到整个物理空间的区域上的渐近极限。在假设未准备好数据的情况下产生的声波在给定的时间间隔内不会到达扩展域的边界,以及雷诺数和马赫数与扩展域半径之间存在一定关系的前提下,我们证明了目标系统是(mathbb{R}^3)上的不可压缩Euler系统我们还提供了以特征数和域半径表示的收敛速度的估计。

MSC公司:

35季度30 Navier-Stokes方程
第31季度35 欧拉方程
76号06 可压缩Navier-Stokes方程
35B40码 偏微分方程解的渐近行为
35天30分 PDE的薄弱解决方案
41A25型 收敛速度,近似度
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Berthelin,F。;德贡,P。;勒布朗,V。;穆塔里,S。;Rascle,M。;Royer,J.,《交通流量模型与交通堵塞建模约束》,数学。模型方法应用。科学。,18, 1269-1298 (2008) ·Zbl 1197.35159号 ·doi:10.1142/S021822508003030
[2] Berthelin,F.,Degond,P.,Delitala,M.,Rascle,M.:交通拥堵形成和演变的模型。架构(architecture)。定额。机械。分析。187(2), 185-220 (2008) ·Zbl 1153.90003号
[3] 比安奇尼(Bianchini,R.)。;Perrin,C.,一维约束欧拉方程的软拥塞近似,非线性,34,10,6901-6929(2021)·Zbl 1479.35647号 ·doi:10.1088/1361-6544/ac1e33
[4] Bresch,D。;佩林,C。;Zatorska,E.,Navier-Stokes系统导致自由/拥挤区域两相模型的奇异极限,C.R.数学。,352, 9, 685-690 (2014) ·Zbl 1302.35293号 ·doi:10.1016/j.crma.2014.06.009
[5] 布雷施博士。;Renardy,M.,具有奇异压力的可压缩流中拥塞的发展,渐近线。分析。,103, 1-2, 95-101 (2017) ·Zbl 1378.35231号
[6] Bresch,D。;内恰索娃,什叶派。;Perrin,C.,非均匀介质中的压缩效应,J.Ec。理工学院。数学。,6, 433-467 (2019) ·Zbl 1427.35199号 ·doi:10.5802/jep.98
[7] Bouchut,F。;Brenier,Y。;科尔特斯,J。;Ripoll,J-F,两相流模型层次,非线性科学杂志。,10, 6, 639-660 (2000) ·Zbl 0998.76088号 ·doi:10.1007/s003320010006
[8] 卡纳汉,NF;Starling,KE,非吸引力刚性球体的状态方程,J.Chem。物理。,51, 635-636 (1969) ·数字对象标识代码:10.1063/1.1672048
[9] Choe,HJ;诺沃顿,A。;Yang,M.,具有硬球压力定律和一般进出流边界条件的可压缩Navier-Stokes系统,J.Differ。等于。,266, 6, 3066-3099 (2019) ·Zbl 1414.35146号 ·doi:10.1016/j.jde.2018.08.049
[10] Desjardins,B。;Grenier,E.,《全空间粘性可压缩流动的低马赫数极限》,Proc。R.Soc.伦敦。,455, 2271-2279 (1999) ·Zbl 0934.76080号 ·doi:10.1098/rspa.1999.0403
[11] 德贡,P。;Hua,J.,《拥挤和路径形成的自组织水动力学》,J.Compute。物理。,237, 299-319 (2013) ·Zbl 1286.93026号 ·doi:10.1016/j.jcp.2012.11.033
[12] 德贡德,P。;Hua,J。;Navoret,L.,具有拥塞约束的Euler系统的数值模拟,J.Compute。物理。,230, 22, 8057-8088 (2011) ·Zbl 1408.76379号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.07.010
[13] 迪佩纳,RJ;Lions,P-L,常微分方程,输运理论和Sobolev空间,发明。数学。,98, 3, 511-547 (1989) ·Zbl 0696.34049号 ·doi:10.1007/BF01393835
[14] Feireisl,E。;金,BJ;Novotní,A.,可压缩Navier-Stokes系统的相对熵、合适的弱解和弱-强唯一性,J.Math。流体力学。,2017年4月14日至730日(2012年)·Zbl 1256.35054号 ·doi:10.1007/s00021-011-0091-9
[15] Feireisl,E。;卢,Y。;Málek,J.,《准不可压缩流体流动的PDE分析》,ZAMM Z.Angew。数学。机械。,96, 4, 491-508 (2016) ·Zbl 07775036号 ·doi:10.1002/zamm.201400229
[16] Feireisl,E。;卢,Y。;Novotní,A.,具有硬球压力定律的可压缩Navier-Stokes方程的弱强唯一性,科学中国数学,61,11,2003-2016(2018)·Zbl 1402.35222号 ·doi:10.1007/s11425-017-9272-7
[17] Feireisl,E。;内恰索娃,什叶派。;Sun,Y.,膨胀区域的无粘不可压缩极限,非线性,27,10,2465-2478(2014)·Zbl 1298.76032号 ·doi:10.1088/0951-7715/27/10/2465
[18] Feireisl,E。;Novotní,A.,粘性流体热力学的奇异极限,数学流体力学进展(2017),巴塞尔:Birkhäuser,巴塞尔·Zbl 1432.76002号
[19] Feireisl,E。;Zhang,P.,粘性等离子体模型的准中性极限,Arch。定额。机械。分析。,197, 1, 271-295 (2010) ·Zbl 1198.35194号 ·doi:10.1007/s00205-010-0317-7
[20] Feireisl,E。;诺沃顿,A。;Petzeltová,H.,关于Navier-Stokes方程全局定义弱解的存在性,J.Math。流体力学。,3, 4, 358-392 (2001) ·Zbl 0997.35043号 ·doi:10.1007/PL00000976
[21] Hongqin,L.:稳定硬盘和硬球流体的Carnahan-Starling型状态方程。分子物理学。119(9) (2021)
[22] Kastler,A.、Vichnievsky,R.、Bruhat,G.:《物理课程》,《科学与技术的使用:热力学》,Masson et Cie(1962)
[23] 加藤,T。;Lai,CY,非线性发展方程和欧拉流,J.Funct。分析。,56, 15-28 (1984) ·兹比尔0545.76007 ·doi:10.1016/0022-1236(84)90024-7
[24] Kelliher,JP;Lopes Filho,MC;Nussenzveig-Lopes,H.,《空间膨胀区域的消失粘度极限》,Ann.Inst.H.PoincaréAnal。Non Linéaire,26,6,2521-2537(2009)·Zbl 1260.35146号 ·doi:10.1016/j.anihpc.2009.07.007
[25] Klainerman,S。;Majda,A.,大参数拟线性双曲方程组的奇异极限和可压缩流体的不可压缩极限,Commun。纯应用程序。数学。,34, 481-524 (1981) ·Zbl 0476.76068号 ·doi:10.1002/cpa.3160340405
[26] Kolafa,J。;拉比克,S。;Malijevsky,A.,稳定和近稳定区域硬球流体的精确状态方程,Phys。化学。化学。物理。,6, 2335-2340 (2004) ·doi:10.1039/B402792B
[27] Lions,P.-L.:《流体力学中的数学主题》第2卷,牛津数学及其应用系列讲座,10(1998)·Zbl 0908.76004号
[28] 狮子,P-L;Masmoudi,N.,《粘性可压缩流体的不可压缩极限》,J.Math。Pures Appl,77,585-627(1998)·Zbl 0909.35101号 ·doi:10.1016/S0021-7824(98)80139-6
[29] Majda,A.J.,Bertozzi,A.L.:涡度和不可压缩流。剑桥应用数学课本,27。剑桥大学出版社,剑桥(2002)
[30] B·莫里(Maury,B.):《交通拥堵模型》(Prise en compte de la cumpusing dans les modeles de movements de foules),《卡昂学术会议法案》(2012)·Zbl 1309.35048号
[31] Masmoudi,N.,可压缩Navier-Stokes系统的不可压缩无粘极限,Ann.Inst.H.PoincaréAnal。Non Linéaire,1899-224(2001)·Zbl 0991.35058号 ·doi:10.1016/s0294-1449(00)00123-2
[32] 马萨穆迪,N。;Dafermos,C。;Feireisl,E.,《流体动力学中奇异极限的示例》,微分方程手册,III(2006),阿姆斯特丹:Elsevier,Amsterdam
[33] 内恰索娃,什叶派。,Novotný,A.,Roy,A.:外域中具有硬球压力定律的可压缩Navier-Stokes系统。Z.安圭。数学。物理学。73(5) (2022) ·Zbl 1496.35323号
[34] 诺沃顿,A。;斯特拉斯·克拉巴,I.,《可压缩流数学理论导论》(2004),牛津:牛津大学出版社,牛津·Zbl 1088.35051号
[35] 佩林,C。;Zatorska,E.,从弱解到多维可压缩Navier-Stokes方程的自由/拥挤两相模型,Commun。部分差异。等于。,40, 8, 1558-1589 (2015) ·Zbl 1331.35265号 ·doi:10.1080/03605302.2015.1014560
[36] Perrin,C.,一维颗粒流相变模型,ESAIM:Proc。调查。,58, 78-97 (2017) ·Zbl 1387.35461号 ·doi:10.1051/proc/201758078
[37] Ruzhansky,M.,Smith,J.:常系数双曲方程的离散和Strichartz估计,MSJ回忆录,22。日本数学学会,东京(2010)·Zbl 1191.35006号
[38] Song,Y。;梅森,EA;斯特拉特,RM,为什么卡纳汉-斯塔林方程如此有效?,《物理学杂志》。化学。,93, 19, 6916-6919 (1989) ·doi:10.1021/j100356a008
[39] Schochet,S.,双曲偏微分方程的快速奇异极限,J.Differ。等于。,114, 2, 476-512 (1994) ·Zbl 0838.35071号 ·doi:10.1006/jdeq.1994.1157
[40] Strichartz,R.,球面上具有奇点的核卷积,Trans。阿默尔。数学。《社会学杂志》,148461-471(1970)·Zbl 0199.17502号 ·doi:10.1090/S002-9947-1970-0256219-1
[41] 王,S。;蒋,S.,Navier-Stokes-Poisson系统到不可压缩Euler方程的收敛性,Commun。部分差异。等于。,31, 4-6, 571-591 (2006) ·Zbl 1137.35416号 ·doi:10.1080/03605300500361487
[42] Zeytounian,RK,《大气流的渐近模拟》(1990),柏林:斯普林格出版社,柏林·Zbl 0717.76008号 ·文件编号:10.1007/978-3-642-73800-5
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。