1 引言
众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设.
经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴.
2 准备工作
令$R$ 表示三维区域上母线平行于坐标轴$x_3$ 的半无限的柱体
$R=\Big\{(x_1,x_2,x_3)|(x_1,x_2)\in D,\ x_3\geq0\Big\},$
其中$D$ 是坐标平面$x_1Ox_2$ 上一个有界的区域, 并且光滑的边界$\partial D$ . 设$z$ 是$x_3$ 轴上的一个动点. 我们令$R_z$ 表示$R$ 的一个子区域, $D_z$ 表示$x_3=z$ 处的截面, 即
$R_z=\Big\{(x_1,x_2,x_3)|(x_1,x_2)\in D,\ x_3\geq z\geq0\Big\},$
$D_z=\Big\{(x_1,x_2,x_3)|(x_1,x_2)\in D,\ x_3=z\Big\}.$
设$u_i(i=1,2,3), T, p$ 分别表示流体的速度、温度和压力. 本文研究的多孔介质中的Forchheimer流体可以写为
(2.1) $-\Delta u_i +(1+\gamma T)u_i=-p_{,i}+g_iT,\ \ \mbox{在}\ R\times\{t>0\},$
(2.2) $u_{i,i}=0,\ \ \mbox{在}\ R\times\{t>0\},$
(2.3) $\partial_{t}T+u_iT_{,i}=\Delta T, \ \ \mbox{在}\ R\times\{t>0\},$
(2.4) $u_i=0, T=0,\ \ \ \mbox{在}\ \partial D\times\{x_3>0\}\times\{t>0\},$
(2.5) $u_{3}(x_1, x_2, 0, t)=f(x_1, x_2, t), \ \ \ mbox{在}\ D\times\{t>0\},$
(2.6) $T(x_1, x_2, 0, t)=h(x_1, x_2, t),\ \ \ \mbox{在}\ D\times\{t>0\},$
(2.7) $T(x_1, x_2, x_3, 0)=0, \ \ \ \mbox{在}\ R, $
其中$\Delta$ 是拉普拉斯算子, $\gamma$ 是大于零的常数, $g_i$ 是重力函数, 不失一般性假设$g_ig_i\leq1$ . $f$ 和$h$ 是给定的已知函数, 并在柱体的侧面上满足兼容性条件. 在方程(2.1)-(2.7)中我们用$i$ 表示对$x_i$ 求导, 利用重复英文字母表示从1到3求和, 重复希腊字母表示从1到2求和. 例如: $u_{i,j}u_{i,j}=\sum\limits_{i, j=1}^3\Big(\frac{\partial u_i}{\partial x_j}\Big)^2, u_{\alpha,\beta}u_{\alpha,\beta}=\sum\limits_{\alpha,\beta=1}^2\Big(\frac{\partial u_\alpha}{\partial x_\beta}\Big)^2$ .
(2.8) $\begin{matrix} F(z, t)&=&-\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}pu_3{\rm d}A{\rm d}\eta+\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{i,3}u_i{\rm d}A{\rm d}\eta \nonumber\\ &&-\frac{1}{2}\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_3T^2{\rm d}A{\rm d}\eta+\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T_{,3}T{\rm d}A{\rm d}\eta\nonumber\\ &\doteq& I_1+I_2+I_3+I_4, \end{matrix} $
其中$\delta_1, \delta_2$ 是大于零的常数. 利用散度定理和方程(2.1)-(2.7), 可得
(2.9) $\begin{matrix} F(z, t)-F(z_0, t)&=&-\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}p_{,i}u_i{\rm d}A {\rm d}\xi {\rm d}\eta +\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}(u_{i,j}u_i)_{,j}{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta \nonumber\\ &&-\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}u_iT_{,i}T{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta+\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}(T_{,i}T)_{,i}{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\ &=&\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{1}{2}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\ &&+\frac{1}{2} e^{-\delta_1 t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}T^2{\rm d}A{\rm d}\xi-\delta_2\int_0^t\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}g_i u_iT{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta, \end{matrix}$
其中$z_0$ 是$x_3$ 坐标轴上的某个点, 满足$0\leq z_0\leq z$ . 对(2.9)式微分, 可得
(2.10) $\begin{matrix}\frac{\partial}{\partial z}F(z, t) &=&\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{1}{2}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A {\rm d}\eta\nonumber\\ &&+\frac{1}{2} e^{-\delta_1 t}\int_{D_z}T^2{\rm d}A-\delta_2\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}g_i u_iT{\rm d}A{\rm d}\eta. \end{matrix}$
引理2.1 [21 ] 设$D$ 是平面上的有界区域, 并具有光滑的边界, $w$ 是$D$ 上的充分光滑的函数. 如果$w\big|_{\partial D}=0,$ 则 $\lambda_1\int_Dw^2{\rm d}A\leq\int_Dw_{,\alpha}w_{,\alpha}{\rm d}A, $ 其中$\lambda_1$ 是问题 $\varphi_{,\alpha\alpha}+\lambda\varphi=0, $ 在$ D, \varphi=0,$ 在$ \partial D$ 的第一特征值.
引理2.2 [21 ] 设$D$ 是有界的平面区域并具有光滑的边界$\partial D$ , $w$ 是Dirichlet可积函数, 且$w\big|_{\partial D}=0$ . 则
$\int_Dw^4{\rm d}A\leq k_1\Big(\int_Dw^2{\rm d}A\Big)\Big(\int_Dw_{,\alpha}w_{,\alpha}{\rm d}A\Big), $
引理2.3 [3 ] 设$w$ 是连续可微的函数, 且$w\big|_{\partial D}=0$ , 则存在一个向量函数${\textbf{v}}=(v_1, v_2)$ 满足 $v_{\alpha, \alpha}=w,\ \mbox{在}\ D, \ v_\alpha=0, \mbox{在}\ \partial D,$ 以及存在一个仅依赖于$D$ 的大于零的常数$k_2$ 使得$\int_Dv_{\alpha,\beta}v_{\alpha,\beta}{\rm d}A\leq k_2\int_Dv_{\alpha,\alpha}^2\mbox{d}A.$
利用引理2.1-2.3以及微分不等式技术, 可得以下引理.
引理2.4 如果$w\big|_{\partial D}=0,$ 则对于(2.8)式所定义的$F(z, t)$ 满足以下微分不等式
(2.11) $\begin{matrix}|F(z, t)|\leq b_1\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]+b_2\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{4},\end{matrix}$
其中$b_1=\frac{\sqrt{2}}{2}+\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}+\frac{1}{\sqrt{\delta_1}}, b_2=\sqrt[4]{\frac{4k_1k_2^2}{\lambda_1\delta_1}}+\frac{\sqrt{2}}{2\sqrt{\gamma\delta_1\delta_{2}}}.$
证 首先, 利用Hölder不等式和Young不等式, 可得
(2.12) $\begin{matrix}\Big|-\delta_2\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}g_iu_iT{\rm d}A {\rm d}\eta\Big| &\leq&\frac{1}{2}\delta_2\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}|\textbf{{u}}|^2{\rm d}A {\rm d}\eta +\frac{1}{2}\delta_2\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A {\rm d}\eta\nonumber\\ &\leq&\frac{1}{2}\delta_2\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)|\textbf{{u}}|^2{\rm d}A {\rm d}\eta\nonumber\\ &&+\frac{1}{2}\delta_2\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A {\rm d}\eta. \end{matrix}$
取$2\delta_2\leq\delta_1$ , 然后把(2.12)式代入到(2.10)式可得
(2.13) $\begin{matrix}\label{2.13}\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)&\geq&\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\frac{1}{2}\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{1}{4}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A {\rm d}\eta\nonumber\\& &+\frac{1}{2} e^{-\delta_1 t}\int_{D_z}T^2{\rm d}A \end{matrix}$
(2.14) $\begin{matrix}\label{2.14} \frac{\partial}{\partial z}F(z, t) &\leq&\int_0^t\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\frac{3}{2}\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{3}{4}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A {\rm d}\eta\nonumber\\ &&+\frac{1}{2} e^{-\delta_1 t}\int_{D_z}T^2{\rm d}A. \end{matrix}$
其次, 我们用$\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)$ 来控制$I_i(i=1,2,3,4)$ . 我们注意到
$\begin{matrix}\int_{D_z}u_{3}{\rm d}A&=&\int_{D_0}u_{3}{\rm d}A+\int_{0}^{z}\int_{D_\xi}u_{3,3}{\rm d}A{\rm d}\xi\nonumber\\ &=&\int_{D_0}u_{3}{\rm d}A-\int_{0}^{z}\int_{D_\xi}u_{\alpha,\alpha}{\rm d}A{\rm d}\xi=\int_{D_0}f{\rm d}A.\nonumber \end{matrix}$
因为$\int_{D_0}f{\rm d}A=0,$ 所以$\int_{D_z}u_3{\rm d}A=0$ . 根据引理2.3, 存在向量函数 $\textbf{{v}}=(v_1, v_2)$ 满足
$v_{\alpha,\alpha}=u_3,\ \mbox{在}\ D, v_\alpha=0, \mbox{在}\ \partial D. $
$\begin{matrix}&&-\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}pu_{3}{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\\&=&-\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}pv_{\alpha,\alpha}{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta=\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta} p_{,\alpha}v_\alpha {\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber \\&=&\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}\Big[g_\alpha T-\Delta u_\alpha-(1+\gamma T)u_\alpha\Big]v_\alpha {\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\ &=&\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}g_\alpha v_\alpha T{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta+\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,j} v_{\alpha,j}{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta \nonumber\\ &&-\delta_2\int_{0}^{t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)u_\alpha v_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta.\nonumber \end{matrix}$
(2.15) $\begin{matrix}I_1&=&\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}g_\alpha v_\alpha T{\rm d}A{\rm d}\eta+\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,j} v_{\alpha,j}{\rm d}A{\rm d}\eta \nonumber\\ &&-\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)u_\alpha v_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\eta\nonumber\\ &\doteq &I_{11}+I_{12}+I_{13}. \end{matrix}$
利用Hölder不等式, Young不等式, 引理2.1和引理2.2, 可得
(2.16) $\begin{matrix}|I_{11}|&\leq&\delta_2\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_{\alpha}v_{\alpha}{\rm d}A{\rm d}\eta \int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{\delta_2}{\sqrt{\lambda_1}}\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_{\alpha,\beta}v_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta \int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{\delta_2\sqrt{k_2}}{\sqrt{\lambda_1}}\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_{\alpha,\alpha}v_{\alpha,\alpha}{\rm d}A{\rm d}\eta \int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{2\sqrt{2\delta_2k_2}}{\sqrt{\delta_1\lambda_1}}\Big[\frac{1}{2}\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{3}^2{\rm d}A{\rm d}\eta \frac{1}{4}\delta_1\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{\sqrt{2\delta_2k_2}}{\sqrt{\delta_1\lambda_1}}\Big[\frac{1}{2}\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)|\textbf{{u}}|^2{\rm d}A{\rm d}\eta +\frac{1}{4}\delta_1\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big] \end{matrix}$
$\begin{matrix} |I_{12}|&=&\delta_2\Big|\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,\beta} v_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big| +\delta_2\Big|\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,3} v_{\alpha,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big| \nonumber\\ &\leq&\delta_2\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,\beta}u_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_{\alpha,\beta}v_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &&+\delta_2\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,3}u_{\alpha,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_{\alpha,3}v_{\alpha,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\delta_2\sqrt{k_2}\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,\beta}u_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{3}^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &&+\delta_2\frac{1}{\sqrt{\lambda_1}}\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,3}u_{\alpha,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_{\alpha,\beta3}v_{\alpha,\beta3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \nonumber \end{matrix}$
(2.17) $\begin{matrix}&\leq&\delta_2\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,\beta}u_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{3,\beta}u_{3,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &&+\delta_2\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{\alpha,\beta}u_{\alpha,\beta}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u^2_{3,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{\delta_2}{2}\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{i,j}u_{i,j}{\rm d}A{\rm d}\eta. \end{matrix} $
利用引理2.1-2.3和算术几何平均不等式, 可得
(2.18) $\begin{matrix} |I_{13}|&\leq &\delta_2\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_\alpha u_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\eta\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}v_\alpha v_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\& &+\delta_{2}\gamma \Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}Tu_\alpha u_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4}\nonumber\\ &&\cdot\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(v_\alpha v_{\alpha})^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4}\nonumber\\ &\leq&\delta_2\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_\alpha u_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\eta\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_3^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\ &&+\delta_{2}\sqrt[4]{\frac{k_1k_2^2}{\lambda_1}} \Big(\gamma\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}Tu_\alpha u_{\alpha} {\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\ &&\cdot\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4} \Big(\gamma\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_3^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}\Big(\frac{\delta_2}{2}\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)|\textbf{{u}}|^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)\nonumber\\ &&+\sqrt[4]{\frac{4k_1k_2^2}{\lambda_1\delta_1}} \Big(\frac{\delta_2}{2}\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)|\textbf{{u}}|^2 {\rm d}A{\rm d}\eta\Big)\nonumber\\ &&\cdot\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}\frac{1}{4}\delta_1T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4}. \end{matrix}$
把(2.16)-(2.18)式代入到(2.15)式, 可得
(2.19) $\begin{matrix}|I_1|&\leq&\sqrt{\frac{k_2}{\lambda_1}}\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]+\sqrt[4]{\frac{4k_1k_2^2}{\lambda_1\delta_1}}\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{4}. \end{matrix}$
(2.20) $\begin{matrix} |I_2|&\leq&\delta_2\Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{i,3}u_{i,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}|{\textbf{u}}|^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \nonumber\\ &\leq&\sqrt{2}\Big[\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}u_{i,3}u_{i,3}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2} \Big[\frac{1}{2}\delta_2\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big]^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{\sqrt{2}}{2}\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]. \end{matrix}$
对于$I_3$ , 利用Hölder不等式、引理2.2和算术几何平均不等式, 可得
(2.21) $\begin{matrix}|I_3|&\leq&\frac{1}{2}\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T u_3^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4} \Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^4{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4} \nonumber\\ &\leq&\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{\gamma\delta_1\delta_{2}}}\Big(\frac{\delta_2}{2}\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}(1+\gamma T) u_3^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\Big(\frac{1}{4}\delta_1\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\ &&\cdot\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T_{,\alpha}T_{,\alpha}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{4} \nonumber\\ &\leq&\frac{\sqrt{2}}{2\sqrt{\gamma\delta_1\delta_{2}}}\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{4}. \end{matrix} $
(2.22) $\begin{matrix}|I_4|&\leq&\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T_{,3}^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2} \Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{2}{\sqrt{\delta_1}}\Big(\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T_{,i}T_{,i}{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2} \Big(\frac{1}{4}\delta_1\int_{0}^{t}\int_{D_z}e^{-\delta_1\eta}T^2{\rm d}A{\rm d}\eta\Big)^\frac{1}{2}\nonumber\\ &\leq&\frac{1}{\sqrt{\delta_1}}\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]. \end{matrix} $
最后把(2.19)-(2.22)式代入到(2.8)式即可完成引理2.4的证明.
3 二择一结果
定理3.1 假设$(u_i, T)$ 是问题(2.1)-(2.7)的解, 并且$\int_Df{\rm d}A=0$ . 则要么
(3.1) $\begin{matrix} &&\lim_{z\rightarrow\infty}\Big\{z^{-5}\Big[\int_0^t\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}\Big(\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\frac{3}{2}\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{3}{4}\delta_1T^2\Big){\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\& &+\frac{1}{2}e^{-\delta_1 t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}T^2{\rm d}A{\rm d}\xi\Big]\Big\}\geq c_1 \end{matrix}$
(3.2) $\begin{matrix} &&\int_0^t\int_z^\infty\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\frac{1}{2}\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{1}{4}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\ &&+\frac{1}{2}e^{-\delta_1 t}\int_z^\infty\int_{D_\xi}T^2{\rm d}A{\rm d}\xi\nonumber\\ &\leq &m_4Q^2(0, t)e^{-\frac{2z}{m_3\delta_3}}+m_3\delta_3Q(0, t)e^{-\frac{z}{m_3\delta_3}} \end{matrix}$
成立, 其中$c_1, m_3, m_4$ 是大于零的常数, $\delta_3$ 是大于零的任意常数以及$Q(0, t)$ 将由(3.17)式定义.
I 如果存在一个$z_0\geq0$ , 使得$F(z_0,t)>0$ . 由(2.13)式可知$\frac{\partial}{\partial z}F(z,t)\geq0$ , 所以$F(z,t)>0,$ $ z\geq z_0$ . 则(2.11) 式可以写为
(3.3) $\begin{matrix}F(z, t)\leq b_1\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]+b_2\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{4}.\end{matrix}$
在(3.3)式右边的第一项应用Young不等式, 可得
(3.4) $\begin{matrix}\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]=\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^{\frac{5}{8}\cdot\frac{2}{5}}\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^{\frac{5}{4}\cdot\frac{3}{5}}\leq\frac{2}{5}\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^{\frac{5}{8}}+\frac{3}{5}\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^{\frac{5}{4}}.\end{matrix}$
(3.5) $\begin{matrix}F(z, t)\leq m_1\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{8}+m_2\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{4}, \end{matrix}$
其中$m_1=\frac{2}{5}b_1,m_2=\frac{3}{5}b_1+b_2.$ 由(3.5)可得
(3.6) $\begin{matrix}\label{3.6} F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2}\leq m_2\Big[\Big(\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big)^\frac{5}{8}+\frac{m_1}{2m_2}\Big]^2,\ z\geq z_0. \end{matrix}$
在(3.6)式中解出$\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)$ , 可得
$ \frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\geq \Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^\frac{8}{5},\ z\geq z_0.$
(3.7) $\begin{matrix} &&\Big\{2m_2\frac{1}{\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^\frac{3}{5}}+m_1\frac{1}{\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^\frac{8}{5}}\Big\}\nonumber\\ &&\cdot d\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]\geq1,\ z\geq z_0. \end{matrix}$
(3.8) $\begin{matrix}&&5m_2\Big\{\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^\frac{2}{5}-\Big[\sqrt{\frac{1}{m_1}F(z_0, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^\frac{2}{5}\Big\}\nonumber\\ &&-\frac{5}{3}m_1\Big\{\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^{-\frac{3}{5}} -\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z_0, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^{-\frac{3}{5}}\Big\}\nonumber\\ &\geq &z-z_0,\ z\geq z_0. \end{matrix}$
在(3.8)式的左边舍弃第二项和第三项, 在第一项中利用不等式
$\sqrt{a+b}\leq\sqrt{a}+\sqrt{b},\ a,b\geq0,$
(3.9) $\begin{matrix}\label{3.9} F(z, t)\geq m_2\Big\{\frac{1}{5m_2}(z-z_0) -\frac{m_1}{3m_2}\Big[\sqrt{\frac{1}{m_2}F(z_0, t)+\frac{m_1^2}{4m_2^2}}-\frac{m_1}{2m_2}\Big]^{-\frac{3}{5}}\Big\}^5. \end{matrix}$
另一方面, 对(2.14)式从$z_0$ 到$z$ 积分, 可得
(3.10) $\begin{matrix}\label{3.10} F(z, t)-F(z_0, t)&\leq&\int_0^t\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\frac{3}{2}\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{3}{4}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\& &+\frac{1}{2}e^{-\delta_1 t}\int_{z_0}^z\int_{D_\xi}T^2{\rm d}A{\rm d}\xi. \end{matrix}$
结合(3.9)和(3.10)式可以完成(3.1)式的证明.
II 如果$\forall z>0,$ $F(z,t)<0$ , 则(2.11)式可以写为
(3.11) $\begin{matrix} -F(z, t)\leq b_1\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]+b_2\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^\frac{5}{4}, \end{matrix} $
对(3.11)式右边的第二项应用Young不等式, 可得
(3.12) $\begin{matrix} \Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^\frac{5}{4}=\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^{1\cdot\frac{3}{4}} \Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^{2\cdot\frac{1}{4}}\leq\frac{3}{4}\delta_3\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]+ \frac{1}{4}\delta_3^{-3}\Big[\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\Big]^2, \end{matrix}$
其中$\delta_3$ 是一个大于零的任意常数. 把上式代入到(3.11)式, 可得
(3.13) $\begin{matrix} -F(z,t)\leq m_3\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]+m_4\Big[\frac{\partial}{\partial z}F(z, t)\Big]^2, \end{matrix}$
其中$m_3=b_1+\frac{3}{4}b_2\delta_{3},\ m_2=\frac{1}{4}b_2\delta_3^{-3}.$ 由(3.13)式可得
$\frac{\partial F}{\partial z}(z, t)\geq \sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\frac{m_3}{2m_4}.\nonumber $
(3.14) $\begin{matrix}\Big\{-2m_4-m_3\frac{1}{\sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\frac{m_3}{2m_4}}\Big\}d\Big\{\sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m^2_4}}-\frac{m_3}{2m_4}\Big\}\geq 1,\ z\geq 0. \end{matrix}$
(3.14) $\begin{matrix} &&2m_4\Big[\sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\sqrt{-\frac{F(0,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}\Big]\nonumber\\ &&+m_3\ln\Big[\sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\frac{m_3}{2m_4}\Big]-m_3 \ln\Big[\sqrt{-\frac{F(0,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}} -\frac{m_3}{2m_4}\Big]\nonumber\\ &\leq&-z. \end{matrix}$
$\begin{matrix} &&m_3\ln\Big[\sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\frac{m_3}{2m_4}\Big]\\&\leq&-z +2m_4\sqrt{-\frac{F(0,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}+m_3\ln\Big[\sqrt{-\frac{F(0,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\frac{m_3}{2m_4}\Big].\nonumber \end{matrix}$
(3.16) $\begin{matrix} \sqrt{-\frac{F(z,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}\leq Q(0, t)e^{-\frac{z}{m_3}}+\frac{m_3}{2m_4}, \end{matrix}$
(3.17) $\begin{matrix} Q(0, t)=\Big[\sqrt{-\frac{F(0,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}-\frac{m_3}{2m_4}\Big]e^{\frac{2m_4}{m_3} \sqrt{-\frac{F(0,t)}{m_4}+\frac{m_3^2}{4m_4^2}}}.\end{matrix}$
(3.17) $\begin{matrix}-F(z,t)\leq m_4Q^2(0, t)e^{-\frac{2z}{m_3}}+m_3Q(0, t)e^{-\frac{z}{m_3}}, \end{matrix}$
所以$ \lim_{z\rightarrow\infty}\Big[-F(z, t)\Big]=0$ . 现对(2.13)式从$z$ 到$\infty$ 积分, 可得
(3.19) $\begin{matrix} -F(z, t)&\geq&\int_0^t\int_z^\infty\int_{D_\xi}e^{-\delta_1\eta}\Big[\delta_2 u_{i,j}u_{i,j}+\frac{1}{2}\delta_2(1+\gamma T)|{\textbf{u}}|^2+T_{,i}T_{,i}+\frac{1}{4}\delta_1T^2\Big]{\rm d}A{\rm d}\xi {\rm d}\eta\nonumber\\& &+\frac{1}{2}e^{-\delta_1 t}\int_z^\infty\int_{D_\xi}T^2{\rm d}A{\rm d}\xi. \end{matrix}$
联合(3.18)和(3.19)式可以完成对(3.2)式的证明. 证毕.
注3.1 定理3.1表明当$z\rightarrow\infty$ 时方程(2.1)-(2.7)的解要么多项式增长要么指数式衰减, 其中增长速度至少和$z^{5}$ 一样快.
注3.2 由于$\delta_3$ 是大于零的任意常数, 只要选择$\delta_3$ 足够大使得$m_{3}\geq b_{1}$ , 则衰减速度至多和$e^{-\frac{z}{b_{1}}}$ 一样快.
注3.3 在衰减的情形, 为了使得衰减结果有意义, 还必须推导$-F(0, t)$ 的显式上界. 我们可以使用文献[3 ,4 ]中的方法, 易得该上界, 故本文略去.
4 总结
本文考虑了半无穷柱体上多孔介质中的Forchheimer方程组, 成功的控制了非线性项, 获得了解的Phragmén-Lindelöf型二择一结果. 本文的研究可以为其它类型的偏微分方程(例如Brinkman方程组,Stokes方程组等)提供借鉴.
参考文献
View Option
[1]
Nield D A , Bejan A . Convection in Porous Media . New York : Springer-Verlag Press , 1992
[本文引用: 1]
[2]
Straughan B . Mathematical Aspects of Penetrative Convection . Florida : CRC Press , 1993
[本文引用: 1]
[4]
Li Y F , Liu Y , Luo S G , Lin C . Decay estimates for the Brinkman-Forchheimer matrixs in a semi-infinite pipe
ZAMM Z Angew Math Mech , 2012 , 92 (2 ): 160 -176
DOI:10.1002/zamm.201000202
URL
[本文引用: 2]
[5]
Horgan C O , Wheeler L T . Spatial decay estimates for the Navier-Stokes matrixs with application to the problem of entry flow
SIAM J Appl Math , 1978 , 35 : 97 -116
DOI:10.1137/0135008
URL
[本文引用: 1]
[6]
Ames K A , Payne L E , Schaefer P W . Spatial decay estimates in time-dependent Stokes flow
SIAM J Math Anal , 1993 , 24 : 1395 -1413
DOI:10.1137/0524081
URL
[本文引用: 1]
[7]
Li Y F , Liu Y , Lin C . Decay estimates for homogeneous Boussinesq matrixs in a semi-infinite pipe
Nonlinear Analysis Theory Methods and Applications . 2011 , 74 (13 ): 4399 -4417
[本文引用: 1]
[8]
Knops R J , Quintanilla R . Spatial decay in transient heat conduction for general elongated regions
Q Appl Math , 2017 , 76 (4 ): 611 -625
DOI:10.1090/qam/2018-76-04
URL
[本文引用: 1]
[9]
石金诚 , 李远飞 . 多孔介质中相互作用的Brinkman-Forchheimer流与Darcy流的空间衰减估计
河南师范大学学报(自然科学版) , 2021 , 49 (5 ): 19 -26
[本文引用: 1]
Shi J C , Li Y F . Spatial decay estimates for Brinkman-Forchheimer fluid interfacing with a Darcy fluid in porous medium
Journal of Henan Normal University (Natural Science Edition) , 2021 , 49 (5 ): 19 -26
[本文引用: 1]
[11]
Leseduarte M C , Quintanilla R . Phragmén-Lindelöf of alternative for the Laplace matrix with dynamic boundary conditions
Journal of Applied Analysis and Computation , 2017 , 7 (4 ): 1323 -1335
[本文引用: 1]
[12]
Liu Y , Lin C H . Phragmén-Lindelöf type alternative results for the stokes flow matrix
Mathematical Inequalities & Applications , 2006 , 9 (4 ): 671 -694
[本文引用: 1]
[13]
李远飞 , 李丹丹 , 陈雪姣 , 石金诚 . 一类拟线性瞬态抛物方程组的空间二择性
山东大学学报(理学版) , 2021 , 56 (6 ): 1 -9
[本文引用: 1]
Li Y F , Li D D , Chen X J , Shi J C . Alternative results of a class of quasilinear transient parabolic matrixs
Journal of Shandong University (Natural Science) , 2021 , 56 (6 ): 1 -9
[本文引用: 1]
[14]
李远飞 , 肖胜中 , 陈雪姣 . Ⅲ型热弹性方程的空间二择性及稳定性
应用数学和力学 , 2021 , 42 (4 ): 431 -440
[本文引用: 1]
LI Y F , Xiao Sh Z , Chen X J . Spatial alternative and stability of type III Thermoelastic matrixs
Applied Mathematics and Mechanics , 2021 , 42 (4 ): 431 -440
[本文引用: 1]
[15]
李远飞 , 郭连红 , 曾鹏 . 波动方程在半无穷柱体和外部区域上的空间爆破和衰减性
吉林大学学报(理学版) , 2021 , 59 (2 ): 196 -206
[本文引用: 1]
Li Y F , Guo L H , Zeng P . Spatial blow up and decay of wave matrixin a semi-infinite cylinder and on an exterior region
Journal of Jilin University (Science Edition) , 2021 , 59 (2 ): 196 -206
[本文引用: 1]
[16]
Horgan C O , Payne L E . Phragmén-Lindelöf type results for Harmonic functions with nonlinear boundary conditions
Arch Rational Mech Anal , 1993 , 122 (2 ): 123 -144
DOI:10.1007/BF00378164
URL
[本文引用: 1]
[17]
李远飞 . 具有非线性阻尼和源项的波动方程系统的空间渐近性质
数学季刊 , 2021 , 36 (1 ): 67 -78
[本文引用: 1]
Li Y F . Spatial asymptotic properties of a system wave matrixs with nonlinear damping and source terms
Chinese Quarterly Journal of Mathematics , 2021 , 36 (1 ): 67 -78
[本文引用: 1]
[18]
李远飞 , 李志青 . 具有非线性边界条件的瞬态热传导方程的二择一结果
数学物理学报 , 2020 , 40A (5 ): 1248 -1258
[本文引用: 1]
Li Y F , Li Z Q . Phragmén-Lindelöf type results for transient heat conduction matrix with nonlinear boundary conditions
Acta Mathematica Scientia , 2020 , 40A (5 ): 1248 -1258
[本文引用: 1]
[19]
Lin C H , Payne L E . Phragmén-Lindelöf alternative for a class of quasilinear second order parabolic problems
Diff Integ Equa , 1995 , 8 : 539 -551
[本文引用: 1]
[20]
Lin C H , Payne L E . A Phragmén-Lindelöf type results for second order quasilinear parabolic matrix in $R^2$
Z Angew Math Phys , 1994 , 45 : 294 -311
DOI:10.1007/BF00943507
URL
[本文引用: 1]
[21]
BandleE C . Isoperimetric Inequalities and Their Applications . London : Pitman Press , 1980
[本文引用: 2]
1
1992
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
1
1993
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
Spatial decay bounds for the Forchheimer matrixs
3
2002
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
... 引理2.3 [3 ] 设$w$ 是连续可微的函数, 且$w\big|_{\partial D}=0$ , 则存在一个向量函数${\textbf{v}}=(v_1, v_2)$ 满足 $v_{\alpha, \alpha}=w,\ \mbox{在}\ D, \ v_\alpha=0, \mbox{在}\ \partial D,$ 以及存在一个仅依赖于$D$ 的大于零的常数$k_2$ 使得$\int_Dv_{\alpha,\beta}v_{\alpha,\beta}{\rm d}A\leq k_2\int_Dv_{\alpha,\alpha}^2\mbox{d}A.$ ...
... 注3.3 在衰减的情形, 为了使得衰减结果有意义, 还必须推导$-F(0, t)$ 的显式上界. 我们可以使用文献[3 ,4 ]中的方法, 易得该上界, 故本文略去. ...
Decay estimates for the Brinkman-Forchheimer matrixs in a semi-infinite pipe
2
2012
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
... 注3.3 在衰减的情形, 为了使得衰减结果有意义, 还必须推导$-F(0, t)$ 的显式上界. 我们可以使用文献[3 ,4 ]中的方法, 易得该上界, 故本文略去. ...
Spatial decay estimates for the Navier-Stokes matrixs with application to the problem of entry flow
1
1978
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
Spatial decay estimates in time-dependent Stokes flow
1
1993
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
Decay estimates for homogeneous Boussinesq matrixs in a semi-infinite pipe
1
2011
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
Spatial decay in transient heat conduction for general elongated regions
1
2017
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
多孔介质中相互作用的Brinkman-Forchheimer流与Darcy流的空间衰减估计
1
2021
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
多孔介质中相互作用的Brinkman-Forchheimer流与Darcy流的空间衰减估计
1
2021
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
Spatial decay bounds for the channel flow of the Boussinesq matrixs
1
2011
... 众所周知的Forchheimer方程以及Brinkman, Darcy, Stokes方程组主要用于描述多孔介质中的流体, Nield和Bejan[1 ] 以及Straughan[2 ] 对此做了详细的论述. 在过去的几十年, 这些方程在半无穷柱体上的空间衰减性得到了广泛关注, 出现了大量的成果. Payne和Song[3 ] 研究了定义在半无穷柱体上的多孔Forchheimer流, 得到了Saint-Venant原理型衰减估计. Li等人[4 ] 进一步研究了Brinkman-Forchheimer方程组解的空间衰减估计. 更多的成果见文献[5 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -10 ]. 这种类型的研究通常被称为Saint-Venant原理型研究, 在推导解的衰减性时需要解在无穷远处满足一定的先验假设. ...
Phragmén-Lindel?f of alternative for the Laplace matrix with dynamic boundary conditions
1
2017
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
Phragmén-Lindel?f type alternative results for the stokes flow matrix
1
2006
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
一类拟线性瞬态抛物方程组的空间二择性
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
一类拟线性瞬态抛物方程组的空间二择性
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
Ⅲ型热弹性方程的空间二择性及稳定性
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
Ⅲ型热弹性方程的空间二择性及稳定性
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
波动方程在半无穷柱体和外部区域上的空间爆破和衰减性
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
波动方程在半无穷柱体和外部区域上的空间爆破和衰减性
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
Phragmén-Lindel?f type results for Harmonic functions with nonlinear boundary conditions
1
1993
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
具有非线性阻尼和源项的波动方程系统的空间渐近性质
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
具有非线性阻尼和源项的波动方程系统的空间渐近性质
1
2021
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
具有非线性边界条件的瞬态热传导方程的二择一结果
1
2020
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
具有非线性边界条件的瞬态热传导方程的二择一结果
1
2020
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
Phragmén-Lindel?f alternative for a class of quasilinear second order parabolic problems
1
1995
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
A Phragmén-Lindel?f type results for second order quasilinear parabolic matrix in $R^2$
1
1994
... 经典的Phragmén-Lindelöf型二择一定理不必假设方程组的解在无限端趋近于零, 而是证明方程组的解随距有限端的距离的增大要么呈指数(多项式)增长要么呈指数(多项式)衰减. 由于其在弹性力学、流体力学等领域上的广泛应用, 自上世纪九十年代以来Phragmén-Lindelöf型二择一研究逐步成为了研究的热点(见文献[11 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ -20 ]). 上述文献大多研究的是线性微分方程, 非线性方程解的二择一性质还没有得到充分关注, 本文研究半无穷柱体上Forchheimer方程控制的流体解的空间性质. 在衰减的情况下, 通过设置一个大于零的任意常数, 得到了解的快速衰减率. 由于Forchheimer方程中具有非线性项, 所以文献中的结果并不能直接推广到本文中来. 因此, 本文的研究对其他类型的偏微分方程解的二择一研究提供借鉴. ...
2
1980
... 引理2.1 [21 ] 设$D$ 是平面上的有界区域, 并具有光滑的边界, $w$ 是$D$ 上的充分光滑的函数. 如果$w\big|_{\partial D}=0,$ 则 $\lambda_1\int_Dw^2{\rm d}A\leq\int_Dw_{,\alpha}w_{,\alpha}{\rm d}A, $ 其中$\lambda_1$ 是问题 $\varphi_{,\alpha\alpha}+\lambda\varphi=0, $ 在$ D, \varphi=0,$ 在$ \partial D$ 的第一特征值. ...
... 引理2.2 [21 ] 设$D$ 是有界的平面区域并具有光滑的边界$\partial D$ , $w$ 是Dirichlet可积函数, 且$w\big|_{\partial D}=0$ . 则 ...