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有界域上三维欧拉方程弱解压力的 Hölder 正则性

偏微分方程分析 2025-08-05 v2

摘要

我们考虑有界域 Ω\Omega 上带有 C4C^4 边界的三维不可压缩欧拉方程。我们证明,若速度场 uC0,α(Ω)u \in C^{0,\alpha} (\Omega)(其中 α>0\alpha > 0,此处略去时间依赖性),则欧拉方程弱解的相应压力 pp 属于 Hölder 空间 C0,α(Ω)C^{0, \alpha} (\Omega)。我们还证明,在远离边界处 pp 具有 C0,2αC^{0,2\alpha} 正则性。为证明这些结果,我们使用边界的局部参数化,以及如 [C. Bardos and E.S. Titi, Philos. Trans. Royal Soc. A, 380 (2022), 20210073] 中引入的弱解压力边界条件的极弱形式,该形式不同于欧拉方程经典解常用的边界条件。此外,我们给出一个显式例子,说明这种新的压力边界条件极弱形式的必要性。进一步,我们还严格推导了欧拉方程弱解该新边界条件形式。此结果对 Onsager 猜想前半部分(三维不可压缩欧拉方程弱解能量守恒的充分条件)的证明具有重要意义。特别地,本文结果消除了在 Onsager 猜想证明中对压力单独正则性假设的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.01952,
  title  = {H\"older regularity of the pressure for weak solutions of the 3D Euler equations in bounded domains},
  author = {Claude Bardos and Daniel W. Boutros and Edriss S. Titi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01952},
  year   = {2025}
}

备注

59 pages