The inviscid limit of the incompressible anisotropic Navier-Stokes equations with the non-slip bound

来源 :2011年度长江三角洲偏微分方程学术研讨会暨长江三角洲偏微分方程博士生论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:intaaac
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  In this talk, we study the asymptotic behavior for the incompressible anisotropic Navier-Stokes equations with the non-slip boundary condition in a half space of when the vertical viscosity goes to zero.First, by multi-scale analysis we formally de duce an asymptotic expansion of the solution to the problem, which shows that the boundary layer appears in the zero-th order term of the expansion of tangential ve locity field and satisfies a nonlinear parabolic-elliptic coupled system.The solution to the Navier-Stokes equations is constructed through a composite asymptotic ex pansion involving a solution of degenerate incompressible Navier-Sto kes equations and the boundary layer, plus an error term.Secondly, we study the well-posedness of the nonlinear boundary value problems for degenerate incompre-ssible Navier Stokes equations and the boundary layer equations, and then rigorous-sly justify the asymptotic expansion by using the energy method.We obtain the convergence re sults of the vanishing vertical viscosity limit, that is, the solution of the incompressible anisotropic Navier-Stokes equations goes to the solution of degenerate incompressible Navier-Stokes equations away from the boundary and to the boundary layer near the boundary, for a short time independent of the vertical.
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