Coupled self-organized hydrodynamics and Navier–Stokes models: Local well-posedness and the limit from the self-organized kinetic-fluid models
Coupled self-organized hydrodynamics and Navier–Stokes models: Local well-posedness and the limit from the self-organized kinetic-fluid models
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耦合自组织流体动力学和纳维-斯托克斯模型：局部适定性和自组织运动流体模型的极限
DOI：
10.1007/s00205-019-01470-w
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发表时间：
2019-12
影响因子：
2.5
通讯作者：
Zhang Teng-Fei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jiang Ning;Luo Yi-Long;Zhang Teng-Fei
最近，Degond等人提出了一种模拟粘性流体中自推进颗粒的自组织流体动力学与Navier-Stokes方程耦合系统(SOH-NS)。(《数学流体力学》21(1)，第6，36,2019年)，从Vicsek-Navier-Stokes模型的微观-宏观粒子系统开始，通过多个粗粒化过程的自组织动力学-流体模型的中间步骤。在球坐标下，SOH-NS系统是奇异的。为了避免这种坐标奇异性，我们首先通过赤平投影将SOH-NS变换到一个非奇异系统，然后用能量方法证明了经典解的局部时间适定性。此外，利用基于广义碰撞不变量(GCI)的Hilbert展开方法，我们证明了流体动力学极限从自组织动力学流体模型到宏观动力学模型的最优收敛速度。这为Degond等人的建模和渐近分析提供了第一个严格的分析证明。(2019年)。
A coupled system of self-organized hydrodynamics and Navier–Stokes equations (SOH-NS), which models self-propelled particles in a viscous fluid, was recently derived by Degond et al. (J Math Fluid Mech 21(1), Art. 6, 36, 2019), starting from a micro-macro particle system of Vicsek–Navier–Stokes model, through an intermediate step of a self-organized kinetic-fluid model by multiple coarse-graining processes. In spherical coordinates, the SOH-NS system is singular. To avoid this coordinate singularity, we first transfer SOH-NS into a non-singular system by stereographic projection, then prove the local in time well-posedness of classical solutions by energy method. Furthermore, by employing the Generalized Collision Invariants (GCI)-based Hilbert expansion approach, we justify the hydrodynamic limit from the self-organized kinetic-fluid model to macroscopic dynamics with optimal convergence rate. This provides the first analytically rigorous justification of the modeling and asymptotic analysis in Degond et al. (2019).
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影响因子：
3.1
作者：
F. Golse;L. Saint-Raymond
通讯作者：
F. Golse;L. Saint-Raymond
DOI：
10.1137/130922239
发表时间：
2015-05
期刊：
SIAM J. Math. Anal.
影响因子：
--
作者：
Ning Jiang;Linjie Xiong
通讯作者：
Ning Jiang;Linjie Xiong
DOI：
10.1080/03605302.2010.496096
发表时间：
2009-03
影响因子：
1.9
作者：
Ning Jiang;C. Levermore;N. Masmoudi
通讯作者：
Ning Jiang;C. Levermore;N. Masmoudi
动力学自组织模型的流体动力学极限
影响因子：
2
作者：
Jiang, Ning;Xiong, Linjie;Zhang, Teng-Fei
通讯作者：
Zhang, Teng-Fei
影响因子：
3
作者：
R. Caflisch
通讯作者：
R. Caflisch