Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/28282

Type: Tese
Title: Um estudo do fenômeno de dissipação anômala em equações de fluidos 2D forçadas
Other Titles: A study of the anomalous dissipation phenomenon in forced 2D fluid equations
Author(s)/Inventor(s): Paternina Salgado, David Antonio
Advisor: Lopes, Helena Judith Nussenzveig
Co-advisor: Lopes Filho, Milton da Costa
Abstract: Neste trabalho, estudamos o Fenômeno de Dissipação Anômala de enstrofia potencial para a família de equações de Camassa-Holm Generalizadas (CHG) em um domínio periódico bidimensional, que são obtidas como uma interpolação entre as equações de fluidos de segundo grau e as equações de Camassa-Holm. Neste contexto, primeiramente, provamos a existência e a unicidade da solução das equações CHG. A existência é verificada por meio do método de Galerkin. Para a unicidade, estabelecemos uma desigualdade diferencial e aplicamos uma desigualdade de tipo Grönwall. Logo, demonstramos que, para valores de β no intervalo 1/2 < β ≤ 1, ocorre ausência de dissipação anômala de enstrofia potencial. Por outro lado, para o caso β = 0, o sistema admite dissipação anômala de enstrofia potencial, mais especificamente dissipação infinita. A análise do fenômeno de dissipação anômala de enstrofia potencial foi realizada investigando o limite invíscido das médias temporais de longo prazo das soluções das equações CHG e logo identificando as médias temporais de longo prazo com as soluções estatísticas estacionárias no espaço fase de vorticidade potencial.
Abstract: In this work, we study the phenomenon of anomalous dissipation of potential enstrophy for the family of Generalized Camassa-Holm equations (GCH) in a two-dimensional periodic domain, which are obtained as an interpolation between second-grade fluid equations and the Camassa-Holm equations. In this context, we first prove the existence and uniqueness of solutions for the GCH equations. Existence is established using the Galerkin method, while for uniqueness, we develop a differential inequality and apply a Grönwall-type inequality.We then demonstrate that for values of β in the range 1/2 < β ≤ 1, there is no anomalous dissipation of potential enstrophy. On the other hand, in the case β = 0, the system exhibits anomalous dissipation of potential enstrophy, specifically infinite dissipation. The analysis of the phenomenon of anomalous dissipation of potential enstrophy was carried out by investigating the inviscid limit of the long-term time averages of the solutions to the GCH equations and subsequently identifying these long-term time averages with stationary statistical solutions in the phase space of potential vorticity.
Keywords: Dinâmica dos fluidos
dissipação de energia
equações diferenciais parciais
fluid dynamics
energy dissipation
partial differential equations
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
Program: Programa de pós-graduação em Matemática
Production unit: Instituto de Matemática
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 23-Dec-2024
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: Paternina Salgado, David Antonio. Um estudo do fenômeno de dissipação anômala em equações de fluidos 2D forçadas. 2024. 128f. Tese (Doutorado) - Programa de pós-graduação em Matemática, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Appears in Collections:Matemática

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