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二维随机 Navier-Stokes 方程数值逼近的收敛速率

数值分析 2019-07-10 v2 数值分析 偏微分方程分析

摘要

我们研究具有周期边界条件的二维随机 Navier-Stokes 方程。该方程受到由柱面 Wiener 过程驱动的、具有线性增长(速度相关)的非线性乘性随机强迫项的扰动。我们针对基于有限元的时空逼近,建立了依概率收敛(其中误差在 LtLx2Lt2Wx1,2L^\infty_tL^2_x\cap L^2_tW^{1,2}_x 范数下度量)的收敛速率。我们的主要结果给出了空间上的线性收敛和时间上(几乎)1/2 阶的收敛。这改进了 [E. Carelli, A. Prohl: Rates of convergence for discretizations of the stochastic incompressible Navier-Stokes equations. SIAM J. Numer. Anal. 50(5), 2467-2496. (2012)] 中的早期结果,该结果的时间收敛速率仅为(几乎)1/4。我们的方法基于利用随机压力分解对压力函数进行仔细分析。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.11778,
  title  = {Convergence rates for the numerical approximation of the 2D stochastic Navier-Stokes equations},
  author = {Dominic Breit and Alan Dodgson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11778},
  year   = {2019}
}