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含空间异质性动力学方程的速度平均正则性

偏微分方程分析 2026-04-22 v3

摘要

本研究探讨了具有空间异质性的动力学方程的正则性。近期进展表明,在自然非退化条件下,LpL^p (p>1p>1) 中弱解 hh 的速度平均具有强 Lloc1L^1_{\text{loc}} 紧性。我们为具有 x\boldsymbol{x} 依赖漂移向量 f=f(x,λ)\mathfrak{f} = \mathfrak{f}(\boldsymbol{x}, \boldsymbol{\lambda}) 的方程建立了正则性估计,该漂移向量满足非退化条件的定量版本。我们证明,对于任意足够正则的 ρ()\rho(\cdot),映射 (t,x)ρ(λ)h(t,x,λ)dλ(t,\boldsymbol{x}) \mapsto \int \rho(\boldsymbol{\lambda}) h(t,\boldsymbol{x},\boldsymbol{\lambda})\, d\boldsymbol{\lambda} 属于分数阶 Sobolev 空间 Wlocβ,rW_{\text{loc}}^{\beta,r},其中正则性指数 β(0,1)\beta\in (0,1) 和可积性指数 r1r \geq 1。虽然此类估计对于 x\boldsymbol{x} 无关的漂移向量 f=f(λ)\mathfrak{f}=\mathfrak{f}(\boldsymbol{\lambda}) 早已为人所知,但这是首次在一般异质环境下给出定量正则性估计。作为应用,我们获得了具有非线性通量和 LL^\infty 初值的异质守恒律熵解的正则性估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.04102,
  title  = {Regularity of velocity averages in kinetic equations with heterogeneity},
  author = {Marko Erceg and Kenneth H. Karlsen and Darko Mitrović},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04102},
  year   = {2026}
}

备注

We have modified the assumptions to accommodate nonsmooth drift throughout the paper. We have included two applications: (1) multidimensional scalar conservation laws with discontinuous flux and (2) a regularity result for the density variable in isentropic gas dynamics, given a regularity assumption on the velocity