二维有外力欧拉方程组周期边界问题涡量梯度的增长

考虑二维有外力的不可压Euler方程组的周期边值问题,证明了存在梯度有幂指数增长的全局光滑解。通过对速度场的更仔细的估计,证明了在有外力但外力本身不增长的情况下存在梯度有幂指数增长的全局光滑解。有外力不可压Euler方程与无粘性无热传导Boussinesq方程组有相似之处,当中的涡量方程都有外力项,研究有外力不可压Euler方程对研究无粘性无热传导Boussinesq方程组的解的方法有借鉴意义。

不可压理想流体在有角点区域边界上的速度估计

考虑有一个角被对称轴等分的对称有角点平面区域上的Euler方程.通过优化Kiselev和Zlatos的方法,在被等分角附近,垫一个有明确公式的正调和函数,在区域的格林函数下面,得到角点附近边界上流体速度的下界估计.当流体趋向角点时,下界估计趋于0,且角点处内角越大,下界估计越大.我们得到如下结论:第一,若角点处的内角大于π,则有光滑的初始涡量函数,使得没有全局光滑解以它为初值.第二,若内角不大于π,我们证明弱解的“涡量梯度”可以达到某些依赖于内角大小的增长率.类似的结果在非光滑区域上是稀缺的.

圆盘上有外力不可压Euler方程组光滑解的增长

证明圆盘上面有外力不可压Euler方程组的光滑解的涡量梯度对时间可以达到二阶幂指数增长.对无外力情况已经得到同样的结果.在有外力的情况下,要更小心地对速度场作估计才能得到结论.有外力不可压Euler方程组跟无粘性无热传导Boussinesq方程组有相似之处,其中的涡量方程都有外力项,希望通过研究前者得到研究后者的方法启示.