Topics in Fluid dynamics with free boundaries, and Kinetic theory
自由边界流体动力学和动力学理论主题
基本信息
- 批准号:1500916
- 负责人:
- 金额:$ 27万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-06-01 至 2019-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This research proposes to develop new methods to advance the current level of scientific knowledge on a diverse collection of recognized questions in a few different areas of the mathematical analysis of non-linear partial differential equations. The first part of this project involves questions regarding the dynamics of fluids, and solutions to these questions are expected to increase our understanding of water waves, tsunamis, hurricanes, and other fluid phenomena. The second part of this project studies the dynamics of plasmas from a mathematical point of view, and we anticipate that these studies will increase our understanding of the physical phenomena such as the solar wind, galactic nebulae, and the Van Allen radiations belts. The third part of this project focuses on the study the relativistic Kinetic theory and it is expected that the research will increase our physical understanding in a wide variety of places in astrophysics, for instance in high atmosphere aerodynamics where the air is a very rarefied gas and fluid equations are probably not sufficient. This project will involve training in research of postdoctoral researchers, graduate students and undergraduate students from the University of Pennsylvania and beyond, with participation of under-represented groups. The PI is working to develop innovative Active Learning Calculus courses in order to further the goal of developing a diverse and globally competitive STEM workforce and to improve STEM education at the collegiate level. The objective of the proposed research is to fully understand both global in time existence of solutions and singularity formation of solutions when this occurs for several different fundamental physical models in non-linear partial differential equations. One part of this research is to study fluid dynamics problems with free boundaries such as the Muskat problem and the Surface Quasi-Geostrophic equations. Another part of this work looks at problems related to the relativistic Vlasov-Maxwell system which is a fundamental model of plasma physics. And a third part of this proposal will study problems on the the relativistic Boltzmann equation which is the central model in relativistic Kinetic theory. The PI proposes to develop several new methods in the Analysis of partial differential equations in the course of developing deeper understanding of these different equations. It is expected that the techniques developed to be useful for future mathematical and physical developments.
本研究提出开发新方法,以提高当前关于非线性偏微分方程数学分析的几个不同领域中各种公认问题的科学知识水平。 该项目的第一部分涉及有关流体动力学的问题,这些问题的解决方案预计将增加我们对水波、海啸、飓风和其他流体现象的理解。 该项目的第二部分从数学角度研究等离子体的动力学,我们预计这些研究将增进我们对太阳风、银河星云和范艾伦辐射带等物理现象的理解。 该项目的第三部分重点研究相对论动力学理论,预计该研究将增加我们对天体物理学各个领域的物理理解,例如在高层大气空气动力学中,其中空气是一种非常稀薄的气体,流体方程可能还不够。 该项目将包括对宾夕法尼亚大学及其他大学的博士后研究人员、研究生和本科生进行研究培训,并邀请代表性不足的群体参与。 PI 正在致力于开发创新的主动学习微积分课程,以进一步实现培养多元化且具有全球竞争力的 STEM 劳动力的目标,并改善大学水平的 STEM 教育。 所提出的研究的目的是充分理解非线性偏微分方程中几个不同的基本物理模型时解的全局时间存在性和解的奇点形成。这项研究的一部分是研究具有自由边界的流体动力学问题,例如穆卡特问题和表面准地转方程。 这项工作的另一部分着眼于与相对论弗拉索夫-麦克斯韦系统相关的问题,该系统是等离子体物理学的基本模型。 该提案的第三部分将研究相对论动力学理论的核心模型相对论玻尔兹曼方程的问题。 PI 提议在偏微分方程分析中开发几种新方法,以加深对这些不同方程的理解。预计所开发的技术将对未来的数学和物理发展有用。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On the Muskat problem with viscosity jump: Global in time results
- DOI:10.1016/j.aim.2019.01.017
- 发表时间:2019-03-17
- 期刊:
- 影响因子:1.7
- 作者:Gancedo, F.;Garcia-Juarez, E.;Strain, R. M.
- 通讯作者:Strain, R. M.
Global stability for solutions to the exponential PDE describing epitaxial growth
- DOI:10.4171/ifb/417
- 发表时间:2018-05
- 期刊:
- 影响因子:1
- 作者:Jian‐Guo Liu;Robert M. Strain
- 通讯作者:Jian‐Guo Liu;Robert M. Strain
Global Mild Solutions of the Landau and Non‐Cutoff Boltzmann Equations
- DOI:10.1002/cpa.21920
- 发表时间:2019-04
- 期刊:
- 影响因子:3
- 作者:Renjun Duan;Shuangqiang Liu;Shota Sakamoto;Robert M. Strain
- 通讯作者:Renjun Duan;Shuangqiang Liu;Shota Sakamoto;Robert M. Strain
Entropy dissipation estimates for the relativistic Landau equation, and applications
相对论朗道方程的熵耗散估计及其应用
- DOI:10.1016/j.jfa.2019.04.007
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:1.7
- 作者:Strain, Robert M.;Tasković, Maja
- 通讯作者:Tasković, Maja
Uniqueness of bounded solutions for the homogeneous relativistic Landau equation with Coulomb interactions
- DOI:10.1090/qam/1545
- 发表时间:2019-03
- 期刊:
- 影响因子:0.8
- 作者:Robert M. Strain;Zhenfu Wang
- 通讯作者:Robert M. Strain;Zhenfu Wang
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罗伯特·M·斯特兰的参考书目
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
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Yoichiro Mori
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$ 27万 - 项目类别:
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