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大马赫数下不可压缩极限:降低可压缩 MHD 系统

偏微分方程分析 2025-12-23 v1

摘要

本文研究了降低可压缩非电导 MHD 系统的一个奇异极限问题,该系统最初于二维情形中由 \cite{Li-Sun_JDE, Li-Sun} 引入。该系统可与某类二维多流体模型相关联。通过对磁压进行适当的重缩放(以参数 ε>0\varepsilon>0 表示),我们在 ε0\varepsilon\to 0 时执行不可压缩极限,同时保持马赫数为 O(1)O(1)。该研究在全局有界能量弱解框架下进行,适用于非准备初始数据。我们还考察了在存在强厄尔斯-科维斯项的情况下的类似问题。该证明的关键要素基于补偿紧凑性论证,运用了在两流体模型语境下众所周知的传输方程作为动态的基础方程。借此,我们不同于关于不可压缩极限的以往研究,能够识别 O(ε)O(\varepsilon) 项的渐近形式并描述其动力学;这一信息实际上对于获得极限下的闭合系统至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.18078,
  title  = {Incompressible limits at large Mach number for a reduced compressible MHD system},
  author = {Francesco Fanelli and Young-Sam Kwon and Aneta Wróblewska-Kamińska},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18078},
  year   = {2025}
}