R00022

ZERO MACH NUMBER LIMIT IN CRITICAL SPACES FOR COMPRESSIBLE NAVIER-STOKES EQUATIONS

 

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Résumé: On s'intéresse ici à des résultats d'existence locale ou globale pour les fluides visqueux et faiblement compressibles avec des données initiales vérifiant des hypothèses de régularité aussi faibles que possible. Dans [6] et [7], on a prouvé que le système correspondant était bien posé dans des espaces très proches de ceux utilisés par H. Fujita et T. Kato pour le cas incompressible. Dans cet article, on étudie la convergence vers le modèle incompressible (pour des données initiales mal préparées) lorsque le nombre de Mach tend vers 0. Lorsque les données initiales sont petites, on montre un résultat d'existence d'une solution et de convergence globale en temps. Pour des données initiales légèrement plus régulières mais sans restriction de taille, on montre que la solution légèrement compressible existe aussi longtemps que la solution incompressible correspondante. En particulier, dans le cas de la dimension 2, on obtient l'existence et l'unicité de solutions globales pour les fluides faiblement compressibles.

Abstract: We are concerned with the existence and uniqueness of local or global solutions for slightly compressible viscous fluids with minimal regularity assumptions on the initial data. We restrict ourselves to the whole space case. In [6] and [7], we proved local and global well-posedness results for initial data in critical spaces very close to the ones used by H. Fujita and T. Kato for incompressible flows. In the present paper, we address the question of convergence to the incompressible model (for ill-prepared initial data) when the Mach number goes to zero. For large initial data and a bit of additional regularity, the slightly compressible solution is shown to exist as long as the corresponding incompressible solution does. As a corollary, we get global existence (and uniquess) for slightly compressible two-dimensional fluids.

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Date: 2001-02-05

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