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二维对称不可压缩流的内部结构分岔

数学物理 2017-12-06 v1 math.MP 流体动力学

摘要

当二维无散度向量场 u(,t)\mathbf{u}(\cdot, t)u(,t0)\mathbf{u}(\cdot, t_0) 具有零指标的孤立奇点 x0\mathbf{x}_0 时,其结构分岔已由 Ma 和 Wang 研究。尽管在奇点附近发生局部分岔的无散度场中,具有零指标奇点的场是通有的,但该类排除了某些重要的对称流族。特别地,当 u(,t0)\mathbf{u}(\cdot, t_0) 关于 x0\mathbf{x}_0 反对称,或关于位于 x0\mathbf{x}_0 且垂直于雅可比矩阵 Du(,t0)D\mathbf{u}(\cdot, t_0) 唯一特征方向的轴对称为对称时,该向量场在奇点处必具有指标 1 或 -1。因此我们研究当 u(,t0)\mathbf{u}(\cdot, t_0) 具有指标 -1、1 的内部孤立奇点 x0\mathbf{x}_0 时的结构分岔。我们特别证明,若此类向量场及其在 t0t_0 处的加速度均满足上述对称性,则通有情形下流将发生局部分岔。在这些通有条件下,我们严格证明了诸如共旋涡对与双鞍形连接等流型的存在性。我们还给出了矩形与柱形腔体内斯托克斯流的数值证据,表明我们所给出的分岔情景确实可实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.01784,
  title  = {Interior Structural Bifurcation of 2D Symmetric Incompressible Flows},
  author = {Deniz Bozkurt and Ali Deliceoğlu and Taylan Şengül},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.01784},
  year   = {2017}
}