Euler-MHD系统在强均匀磁场中库埃特流的渐近稳定性
偏微分方程分析
2023-05-09 v1
摘要
本文证明了 Euler-MHD 系统在强均匀磁场中库埃特流的渐近稳定性,其中扰动属于 Gevrey-1 s \frac{1}{s} s 1 (1 2 < s ≤ 1 \frac12<s\leq 1 2 1 < s ≤ 1 )且尺度小于电阻率系数 μ \mu μ 。更确切地说,我们证明:(1) 扰动涡量的 μ − 1 3 \mu^{-\frac13} μ − 3 1 放大,即涡量尺度由 ∥ ω i n ∥ G λ 0 ≲ μ \|\omega_{\mathrm{in}}\|_{\mathcal{G}^{\lambda_{0}}}\lesssim \mu ∥ ω in ∥ G λ 0 ≲ μ 增长至 ∥ ω ∞ ∥ G λ ′ ≲ μ 2 3 \|\omega_{\infty}\|_{\mathcal{G}^{\lambda'}}\lesssim \mu^{\frac23} ∥ ω ∞ ∥ G λ ′ ≲ μ 3 2 ;(2) 扰动电流密度的多项式衰减,即 ∥ j ≠ ∥ L 2 ≲ c 0 ⟨ t ⟩ 2 min { μ − 1 3 , ⟨ t ⟩ } \left\|j_{\neq}\right\|_{L^2}\lesssim \frac{c_0 }{\langle t\rangle^2 }\min\left\{\mu^{-\frac13},\langle t \rangle\right\} ∥ j = ∥ L 2 ≲ ⟨ t ⟩ 2 c 0 min { μ − 3 1 , ⟨ t ⟩ } ;(3) 扰动速度与磁场的阻尼,即 ∥ ( u ≠ 1 , b ≠ 1 ) ∥ L 2 ≲ c 0 μ ⟨ t ⟩ min { μ − 1 3 , ⟨ t ⟩ } , ∥ ( u 2 , b 2 ) ∥ L 2 ≲ c 0 μ ⟨ t ⟩ 2 min { μ − 1 3 , ⟨ t ⟩ } . \left\|(u^1_{\neq},b^1_{\neq})\right\|_{L^2}\lesssim \frac{c_0\mu }{\langle t\rangle }\min\left\{\mu^{-\frac13},\langle t \rangle\right\}, \quad \left\|(u^2,b^2)\right\|_{L^2}\lesssim \frac{c_0\mu }{\langle t\rangle^2 }\min\left\{\mu^{-\frac13},\langle t \rangle\right\}. ( u = 1 , b = 1 ) L 2 ≲ ⟨ t ⟩ c 0 μ min { μ − 3 1 , ⟨ t ⟩ } , ( u 2 , b 2 ) L 2 ≲ ⟨ t ⟩ 2 c 0 μ min { μ − 3 1 , ⟨ t ⟩ } . 我们也确认强均匀磁场稳定了库埃特流附近的 Euler-MHD 系统。
引用
@article{arxiv.2305.04052,
title = {Asymptotic stability of Couette flow in a strong uniform magnetic field for the Euler-MHD system},
author = {Weiren Zhao and Ruizhao Zi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04052},
year = {2023}
}
备注
74 pages