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具有非零涡量的三维可压缩欧拉方程的延迟奇点形成

偏微分方程分析 2025-05-16 v1

摘要

对于带有静止态大小为 \ve\ve 的初始扰动的三维可压缩等熵欧拉方程,若初始涡量大小为 \dl\dl0<\dl\ve0<\dl\le \ve\ve\ve 很小,我们建立光滑解的寿命为:对多方气体 T\dl=O(min{e1\ve,1δ})T_{\dl}=O(\min\{e^\frac{1}{\ve},\frac{1}{\delta}\}),对查普雷金气体 T\dl=O(1δ)T_{\dl}=O(\frac{1}{\delta})。例如,当取 \dl=e\f1\ve2\dl=e^{-\f{1}{\ve^2}} 时,尽管初始密度扰动与初始速度散度仅为 O(\ve)O(\ve) 阶,对多方气体有 T\dl=O(e\f1\ve)T_{\dl}=O(e^{\f{1}{\ve}}),对查普雷金气体有 T\dl=O(e\f1\ve2)T_{\dl}=O(e^{\f{1}{\ve^2}})。我们的结果表明,只要初始数据充分接近常数,光滑解的存在时间关键依赖于初始数据涡量的大小。本文的主要要素为:引入适当加权的能量、推导解的点态时空衰减估计、寻找替代速度的良好未知量,以及建立涡量上所需的加权估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.03474,
  title  = {Delayed singularity formation for the three dimensional compressible Euler equations with non-zero vorticity},
  author = {Fei Hou and Huicheng Yin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03474},
  year   = {2025}
}