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Beltrami 场的局部化:Navier-Stokes 方程的全局光滑解与涡旋重连

偏微分方程分析 2024-10-10 v3

摘要

我们引入了一类在 R3\mathbb{R}^3 上通过对 Beltrami 场进行适当局部化得到的无散度向量场。首先,我们将它们作为初值数据来构造三维 Navier-Stokes 方程唯一的全局光滑解。这里相关的事实是,这些初值数据可以在 Navier-Stokes 问题的任意临界空间中取大,但它们满足 [10] 中引入的非线性小性假设。作为该方法的进一步应用,我们利用这些向量场给出 R3\mathbb{R}^3 上三维 Navier-Stokes 方程涡旋重连的分析实例。为此,我们借鉴了 [14] 中发展的思想,但不同于后者,我们不能依赖三维环面的非平凡同伦。为克服这一障碍,我们使用了一个不同的拓扑不变量,即向量场的双曲临界点个数。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.01369,
  title  = {Localization of Beltrami fields: global smooth solutions and vortex reconnection for the Navier-Stokes equations},
  author = {Gennaro Ciampa and Renato Lucà},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01369},
  year   = {2024}
}