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由边界信息确定不可压缩流体的黏性系数

偏微分方程分析 2020-06-09 v1 数学物理 微分几何 math.MP

摘要

对于具有光滑边界 Ω\partial \Omega 的紧连通黎曼 nn-流形 (Ω,g)(\Omega,g) 上的 Stokes 方程,我们给出了一个在 Ω\Omega 上具有 (n+1)(n+1) 个独立未知函数的椭圆方程组的等价新系统。我们证明了与该新系统相关的 Dirichlet-to-Neumann 映射 Λ~ϵ~,μ,g{\tilde{\Lambda}}_{\tilde{\epsilon}, \mu,g} 也等价于与 Stokes 方程相关的原始 Dirichlet-to-Neumann 映射 Λμ,g\Lambda_{\mu,g}。我们通过因子分解方法显式给出了 Λ~ϵ~,μ,g{\tilde{\Lambda}}_{\tilde{\epsilon},\mu,g} 的全符号表达式,并证明了 Dirichlet-to-Neumann 映射 Λ~ϵ~,μ,g{\tilde{\Lambda}}_{\tilde{\epsilon},\mu,g}(或等价地,Λμ,g\Lambda_{\mu, g})唯一地确定了黏性系数 μ\mu 以及 μ\muΩ\partial \Omega 上的所有切向与法向导数。特别地,结合此结果、Lai-Uhlmann-Wang 定理与 Heck-Li-Wang 定理,我们完全解决了一个长期存在的公开问题:即能否通过 Rn{\mathbb{R}}^nn=2,3n=2,3)中任意有界域上的边界测量来确定 Stokes 方程与 Navier-Stokes 方程的黏性系数。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.04310,
  title  = {Determining the viscosity from the boundary information for incompressible fluid},
  author = {Genqian Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04310},
  year   = {2020}
}

备注

27 pages