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湍流燃烧中G-方程平均化的拉格朗日、博弈论与偏微分方程方法:存在性及其它

偏微分方程分析 2024-01-29 v1

摘要

G-方程是湍流燃烧中常见的一阶或二阶水平集哈密顿-雅可比非线性偏微分方程(PDEs)。表征有效燃烧速度(也称为湍流燃烧速度)是其中的一个基本问题。我们回顾了G-方程模型的相关研究,重点关注有效燃烧速度的存在性(均匀化)及其通过代表性例子对物理和几何参数(流动强度和曲率效应)的依赖性。同时介绍了相应的物理背景,为感兴趣的数学问题提供动机。哈密顿量缺乏强制性是G-方程的一个标志性特征。当考虑水平集的曲率或流体流动的应变效应时,哈密顿量变得高度非凸和非线性。在缺乏强制性和凸性的情况下,偏微分方程(欧拉)方法因缺乏足够的紧性而难以建立平均化(均匀化)。我们回顾并阐述了一套拉格朗日工具,最显著的是曲率和应变G-方程的极小-极大(极大-极小)博弈表示,它们与流体流动流线结构分析和偏微分方程协同工作。我们讨论了这一新兴领域未来发展的开放性问题,该领域致力于对非强制、非凸和非线性偏微分方程(如带有平流的几何(曲率依赖)偏微分方程)进行平均化的动态博弈分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.14575,
  title  = {Lagrangian, Game Theoretic and PDE Methods for Averaging G-equations in Turbulent Combustion: Existence and Beyond},
  author = {Jack Xin and Yifeng Yu and Paul Ronney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.14575},
  year   = {2024}
}

备注

69 pages