笨笨解

报告整理

亲爱的你

        今天是流体小分队讨论组第一次报告,师妹报告一篇关于三维理想气体有粘非等熵流的马赫数极限,文章是在强解和有界域的假设下进行的,这里马赫数极限有时也成为奇异极限或者不可压极限。目标是得到关于参数的一致性先验估计,进而可以取极限。在流体力学里面有很多这样的极限,比如有名的消失粘性极限,半经典极限,毛细血管极限,曲面张力极限等等。

 
       这篇文章主要是用能量方法来进行分析的,报告和讨论进行了六个小时,里面关键想法和细节,师妹都清楚地报告出来了,收获不少。看来师妹这几个月来花费不少功夫啃读这篇文章,整个过程特别流畅。这篇有几个难点,第一点是边界条件是Dirichlet边界条件,这在推导高阶导数估计时边界的处理,极为困难。第二点,因为是做一致性估计,所以对于含有参数的项,也就是奇异项处理要极为小心,能消去最好消去。消不去的项我们给出一致的估计。

       下面说说具体分析过程。第一步把问题转化为稳态等熵流的一个小扰动。后续分析都是对扰动变量进行运算。接着开始进行L^2能量模估计,这里分析注意两点,第一点奇异项可以消去。第二点,非线性项的放缩和控制用定义好的能量泛函和耗散泛函来表示。第三步,得到散步u和旋度u的能量估计,进而得到一阶空间导估计。第四步,得到一阶时间导估计。注意点就是,能量泛函里面木有u的H^2范数,因为整体做法得不到,所以拆成u的H^1和u的H^3。低阶导数估计,分布积分出来的边界项没有掉了,但对于高阶导数估计,就不行了。
       

       接下来,高阶导数估计,首先,质量守恒方程没有耗散,所以利用动量方程,将密度的H^2转化为速度和温度上。其次,利用Stokes估计,将u的H^3模转化为u的两次梯度一次散度。另外也得到奇异项的控制,因为待会在高阶导数估计时,奇异项的分布积分出来的项需要这样的估计。

    
        继续分析u的两次梯度一次散度估计,为此目的,我们先用截断函数的技巧得到内估计,接着做边界估计,这是这篇文章最麻烦的地方,也是最漂亮的地方,我们采用等温坐标系来处理边界项,在新坐标系下,切向导有很好的性质,所以先做两个切向导数估计,然后做一个切向一个法向导数估计,这里面有个很仔细的观察,利用切向量的正交性,把讨厌的含有两个法向导的项消去。接着是两个法向导估计,此时右边有个项得不到控制,所以还需要Stokes估计来闭合起来。最后通过,调节适当的人为参数以及能量小性条件,可以将能量闭合起来,得到我们想要的一致性估计。

        这里有几点疑问,第一个,等温坐标系下,为何只知道切向导数为零,法向导数呢?第二个,局部性分析和整体性的分析差异会大吗?第三个,弱解的分析模式难点又是如何呢?谢谢师妹精彩的报告!

                                        你忠实的朋友
                                                        笨笨解

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