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具有涡量界的$3$维随机Navier-Stokes方程的鞅适定弱解

概率论 2025-05-09 v3 数学物理 偏微分方程分析 math.MP

摘要

本文构造了具有一般非线性噪声的三维不可压缩随机Navier-Stokes方程的鞅适定弱解。在确定性设定中,众所周知,“适定弱解”是满足两种不同类型局部能量不等式(LEI)的Leray-Hopf弱解。在随机设定中,我们应用“鞅解”的思想,避免转化为随机系统,并展示了两种局部能量不等式的新随机版本。特别地,在加性和线性乘性噪声情况下,OU过程和指数公式在我们的LEI表述中不起作用。这与处理加性噪声情况的文献[FR02,Rom10]不同。此外,我们成功应用“几乎处处上鞅”的概念来描述这种局部能量行为。为了关联文献[DR00]中提出的著名“耗散弱解”,我们推导了一个局部能量等式,并将该概念自然地扩展到随机设定。对于解的进一步正则性,我们能够限制涡量的L([0,T];L1(Ω×T3))L^\infty([0,T];L^1(\Omega\times\mathbb T^3))范数和涡量梯度的L43+δ(Ω×[0,T]×T3)L^{\frac{4}{3+\delta}}(\Omega\times[0,T]\times\mathbb T^3)范数,前提是初始涡量是一个有限正则符号测度。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.11482,
  title  = {Martingale Suitable Weak Solutions of $3$-D Stochastic Navier-Stokes Equations with Vorticity Bounds},
  author = {Weiquan Chen and Zhao Dong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.11482},
  year   = {2025}
}