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消失迁移率情形下Navier-Stokes/Allen-Cahn系统的尖锐界面极限

偏微分方程分析 2023-04-28 v2 流体动力学

摘要

我们考虑二维有界光滑区域中Navier-Stokes/Allen-Cahn方程在消失迁移率 mε=εm_\varepsilon=\sqrt{\varepsilon} 情形下的尖锐界面极限,其中与扩散界面厚度相关的小参数 ε>0\varepsilon>0 趋于零。对于准备良好的初始数据与充分小的时间,我们严格证明收敛到具有表面张力的经典两相Navier-Stokes系统。证明思想是利用渐近展开构造近似解,并借助(在近似解处)线性化Allen-Cahn算子的谱估计来估计精确解与近似解之差。计算中我们使用分数阶渐近展开以及高阶新渐近项,导出一个合适的 ε\varepsilon-缩放耦合模型问题。此外,我们应用了引入 ε\varepsilon-依赖坐标的新思想。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.12096,
  title  = {Sharp Interface Limit for a Navier-Stokes/Allen-Cahn System in the Case of a Vanishing Mobility},
  author = {Helmut Abels and Mingwen Fei and Maximilian Moser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12096},
  year   = {2023}
}

备注

50 pages