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不可压自由边界 Euler 方程的尖锐 Hadamard 局部适定性、增强唯一性与点态延拓准则

偏微分方程分析 2025-03-27 v3

摘要

我们在基于 HsH^s 的 Sobolev 空间中,针对连通流体域上具零表面张力的自由边界不可压 Euler 方程给出了完整的局部适定性理论。我们的适定性理论包括:(i) Hadamard 意义下的局部适定性,即在低正则 Sobolev 空间中的局部存在性、唯一性,以及首次证明的对数据的连续依赖;(ii) 增强唯一性:我们的唯一性结果在速度的 Lipschitz 范数与自由表面的 C1,12C^{1,\frac{1}{2}} 正则性层次上成立;(iii) 稳定性估计:我们构造了一个非线性泛函,以适当意义度量两个解(即使定义在不同区域上)之间的距离,并证明该距离由流传播;(iv) 能量估计:我们依赖于新构造的一族椭圆估计,证明了解精化的、本质尺度不变的能量估计;(v) 延拓准则:我们给出了在物理相关的点态范数下、在尺度层次上的尖锐延拓准则的首次证明。本质上,我们表明只要速度属于 LT1W1,L_T^1W^{1,\infty} 且自由表面属于 LT1C1,12L_T^1C^{1,\frac{1}{2}},解便可延拓,这与无边界情形的 Beale-Kato-Majda 准则处于同一层次;(vi) 正则解构造的新证明。我们的整个方法处于 Euler 框架下,并可适用于更一般的流体域。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.05625,
  title  = {Sharp Hadamard local well-posedness, enhanced uniqueness and pointwise continuation criterion for the incompressible free boundary Euler equations},
  author = {Mihaela Ifrim and Ben Pineau and Daniel Tataru and Mitchell A. Taylor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.05625},
  year   = {2025}
}

备注

118 pages, updated based on referee comments