雙分散介質(zhì)流體在無(wú)界區(qū)域上的空間性質(zhì)
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摘要:首先,利用微分不等式技術(shù)給出雙向流動(dòng)介質(zhì)在牛頓冷卻邊界條件下關(guān)于溫度的L范數(shù)和解的先驗(yàn)估計(jì);其次,利用解的先驗(yàn)估計(jì)并設(shè)置適當(dāng)?shù)哪芰亢瘮?shù),證明半無(wú)限管道中解隨空間變量代數(shù)式衰減.
關(guān)鍵詞:雙向流動(dòng)介質(zhì);空間性質(zhì);能量分析
中圖分類號(hào):O175.29文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1671-5489(2024)05-1052-11
Spatial Properties of Bidisperse Media Flow in Unbounded Domain
CHEN Xuejiao,LIYuanfei
(School of Data Science,GuangzhouHuashangCollege,Guangzhou 511300,China)
Abstract:Firstly,by using differential inequality techniques,we gave a prior estimate of the L'norm and solution of temperature for bidirectional flow media under the Newtonian cooling boundary conditions.Secondly,by using a prior estimate of the solution and setting an appropriate energy function,we proved that the solutions decayed algebraically with spatial variable in a semi-infinite pipe.
Keywords:bidispersiveflow;spatialproperty;energy analysis
0引言
雙分散介質(zhì)是一種多孔體,具有通常的大孔,但在固體骨架中也存在裂縫或裂紋,從而產(chǎn)生微孔[1],利用Nield等[24]的一般理論,F(xiàn)alsaperla等[5]導(dǎo)出了單溫度雙擴(kuò)散多孔介質(zhì)中的熱對(duì)流方程.在不失一般性的情況下,F(xiàn)ranchi等將雙分散(或雙重孔隙)介質(zhì)擴(kuò)散模型簡(jiǎn)化為以下形式:
其中:u=(u1,u2,u3)和v=(v1,v2,v3)表示流體的速度;T表示溫度;p,q表示壓強(qiáng);a表示相容系數(shù);g=(g1g2g3)表示重力函數(shù),不失一般性,假設(shè)gl≤1;c表示流體的熱膨張系數(shù);b1b2表示飽和流體的動(dòng)態(tài)黏度.在雙向流動(dòng)中包含溫度非常重要,因?yàn)闊嵝?yīng)可能會(huì)在固體骨架中引發(fā)裂紋,進(jìn)而導(dǎo)致微孔.因此,本文在模型中考慮了溫度的影響.多孔介質(zhì)中的雙向流動(dòng)模型(1)-(3)在流體力學(xué)中應(yīng)用廣泛.例如,油藏開采[6]、化學(xué)工程[7]、土地排水和確保雨水徑流不污染方面[01]、滑坡及其對(duì)人類生命的災(zāi)性影響等.Castro等13證明了模型(1)-(3)強(qiáng)解的存在性.
由于在模型建立和簡(jiǎn)化的過(guò)程中,不可避免地出現(xiàn)一些誤差,因此考察這些誤差是否會(huì)對(duì)模型的解產(chǎn)生巨大影響非常必要.Franchi等]研究了三維有界域Ω上解的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,其中解在區(qū)域的邊界上滿足
或者牛頓冷卻邊界條件
這里n和分別表示上的單位外法向量和單位外法向?qū)?shù)和下是已知函數(shù)k表示牛頓冷卻系數(shù).本文研究雙分散介質(zhì)擴(kuò)散模型(1)-(3)通過(guò)一個(gè)半無(wú)窮柱體時(shí)的空間性質(zhì),目前,關(guān)于各種類型流體模型和彈性模型解的空間性質(zhì)研究已得到廣泛關(guān)注+20,但對(duì)雙分散介質(zhì)擴(kuò)散模型解的空間性質(zhì)研究尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道.基于此,本文研究雙分散介質(zhì)流體在無(wú)界區(qū)域上的空間性質(zhì).令R表示一個(gè)底面位于x10x2坐標(biāo)平面上的半無(wú)窮柱體,即
其中D是坐標(biāo)平面x1ox2上的一個(gè)光滑有界凸區(qū)域.假設(shè)模型(1)~(3)的解滿足以下邊界條件:
其中:f=(f1,f2,f3),h=(h1,h2,h3)和H是大于零的已知函數(shù),3D表示D的邊界.
與文獻(xiàn)[1]相比,本文不僅要考慮時(shí)間變量而且還要考慮空間變量。(剩余6990字)