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完整截断碰撞核范数下的克劳德森边界层方程:麦克斯韦反射边界及全范围接触系数 [0,1]

偏微分方程分析 2025-01-03 v2

摘要

本文在 Lx,vL^\infty_{x,v} 框架下,证明了克劳德森边界层方程在麦克斯韦反射边界条件下存在唯一解,涵盖完整范围的截断碰撞核及接触系数(即 3<γ1-3 < \gamma \leq 10α10 \leq \alpha_* \leq 1)。此外,解满足指数衰减 exp{cx23γcv2}\exp\{- c x^{\frac{2}{3 - \gamma}} - c |v|^2 \},其中 c>0c > 0。为研究一般角度截断碰撞核 3<γ1-3 < \gamma \leq 1,需引入 (x,v)(x,v)-混合权 σ\sigma。本文最大的难点在于非耗尽边界条件,使得 {x=0}\{ x = 0 \} 上的边界温度和速度 (Tw,uw)(T_w, u_w){x=+}\{ x = + \infty \} 上的 (T,u)(T, \mathfrak{u}) 并不能保证 L2L^2 边界能的非负性。我们也不假设 (Tw,uw)(T_w, u_w)(T,u)(T, \mathfrak{u}) 彼此非常接近。首先,我们推导了非耗尽边界引理,将边界能量拉到带更高 xx 多项式权重的内部加权 L2L^2 范数中。随后,发展一种称为空间-速度指数迭代法,将更高的 xx 多项式权重迁移到 v|v| 多项式权重中。最终,我们构建一种交错迭代过程,以成功支配边界能量。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.02852,
  title  = {Knudsen boundary layer equations for full ranges of cutoff collision kernels: Maxwell reflection boundary with all accommodation coefficients in [0,1]},
  author = {Ning Jiang and Yi-Long Luo and Yulong Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.02852},
  year   = {2025}
}

备注

88 pages, two figures, all comments wellcome! Yulong Wu made important comtributions on the revised version. So his name is added as co-author