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研究 Couette 流附近不稳定性的动力学方法

偏微分方程分析 2024-04-30 v2 流体动力学

摘要

本文中,当扰动处于临界空间 Hx1Ly2H^1_xL_y^2 时,我们得到了小粘性 ν>0\nu>0 的 Navier-Stokes 方程 Couette 流的最优不稳定性阈值。更精确地,我们引入一种新的动力学方法,证明对某些大小为 ν12δ0\nu^{\frac{1}{2}-\delta_0}(任意小 δ0>0\delta_0>0)的扰动的不稳定性,这意味着 ν12\nu^{\frac{1}{2}} 是锐稳定性阈值。在我们的方法中,我们证明了瞬态指数增长,而无需借助特征值或伪谱。作为一个应用,对于 Couette 流附近的剪切流线性化 Euler 方程,我们提供了一种新工具来证明相应 Rayleigh 算子的增长模的存在性,并给出了特征值的精确位置。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.10894,
  title  = {A dynamical approach to the study of instability near Couette flow},
  author = {Hui Li and Nader Masmoudi and Weiren Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10894},
  year   = {2024}
}

备注

68 pages, 2 figures. In this version, we change the title, rewrite the introduction, and add proof of the representation formula (5.12)