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含非局部项漂散方程中解 Lipschitz 连续性的传播

偏微分方程分析 2021-05-14 v2 流体动力学

摘要

我们分析了各类线性与非线性漂散系统(含或不含不可压缩约束)解之 Lipschitz 连续性的传播。扩散假定为分数阶或经典的。此类方程建模了不可压缩 Navier-Stokes 系统、广义粘性 Burgers-Hilbert 方程及各类主动标量。我们导出了以非局部一维粘性 Burgers 型不等式形式保证不可压缩 NSE 传播 Lipschitz 正则性的条件。我们证明对广义粘性 Burgers-Hilbert 方程,在任何空间维数下该类似不等式恒成立,从而导出全局正则性。我们还得到了带分数阶耗散 (Δ)α(-\Delta)^{\alpha} 的 Navier-Stokes 方程的正则性判据,无论拉普拉斯幂次 α(0,1]\alpha\in(0,1] 如何,均基于解的 Hölder 型假设。当 α(0,1)\alpha\in(0,1) 时,此类判据似乎是首个其类者。假设在 α[1/2,1]\alpha\in[1/2,1] 时为临界,而在 α(0,1/2)\alpha\in(0,1/2) 时为次临界。此外,我们在超临界假设下证明了部分正则性结果,若考虑无压力漂散问题且 α(1/2,1]\alpha\in(1/2,1] 则该结果提升为正则性判据。即,在考虑无不可压缩约束(无压力项)的漂散方程时,某种 Hölder 超临界壁垒被打破,据我们所知此前从未实现。视情形不同,我们的结果或改进、或推广、或提供了对此类模型先前已知正则性结果的不同证明。我们所用的技术建立在 Kiselev、Nazarov、Volberg 与 Shterenberg 引入的连续性模演化之上。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.01859,
  title  = {Lipschitz continuity of solutions to drift-diffusion equations in the presence of nonlocal terms},
  author = {Hussain Ibdah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01859},
  year   = {2021}
}

备注

Significant improvement over first version. Extended the previous results to fractional dissipation (obtained new results), simplified proofs, added references and provided more details and discussions