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无滑移边界条件下由缩放 Navier-Stokes 方程得到的原始方程流体静力近似

偏微分方程分析 2020-06-04 v1 泛函分析

摘要

在本文中,我们在三维层域 Ω=\Torus2×(1,1)\Omega = \Torus^2 \times (-1, 1) 中,于无滑移(Dirichlet)边界条件下,对任意时间区间 (0,T)(0, T)T>0T>0),在极大 LpL^p-LqL^q-框架下证明了原始方程的流体静力近似。我们证明,具有 Besov 初值 u0Bq,ps(Ω)u_0 \in B^{s}_{q,p}(\Omega)s>22/p+1/qs > 2 - 2/p + 1/ q)的缩放 Navier-Stokes 方程的解,在 E1(T)=W1,p(0,T;Lq(Ω))Lp(0,T;W2,q(Ω))\mathbb{E}_1 (T) = W^{1, p}(0, T ; L^q (\Omega)) \cap L^p(0, T ; W^{2, q} (\Omega)) 中,以 O(ϵ)O(\epsilon) 阶收敛到具有相同初值的原始方程的解,其中 (p,q)(1,)2(p,q) \in (1,\infty)^2 满足 1pmin\bracket11/q,3/22/q \frac{1}{p} \leq \min \bracket{ 1 - 1/q, 3/2 - 2/q }。对于充分小的 ϵ>0\epsilon>0,也证明了缩放 Navier-Stokes 方程在 E1(T)\mathbb{E}_1 (T) 中的全局适定性。注意 T=T = \infty 包含在内。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.02300,
  title  = {The Hydrostatic Approximation for the Primitive Equations by the Scaled Navier-Stokes Equations under the No-Slip Boundary Condition},
  author = {Ken Furukawa and Yoshikazu Giga and Takahito Kashiwabara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02300},
  year   = {2020}
}

备注

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