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Note to the problem of the asymptotic behavior of a viscous incompressible flow around a rotating body - 08/06/16

Remarque sur le problème du comportement asymptotique de l'écoulement d'un fluide incompressible autour d'un corps rigide en rotation

Doi : 10.1016/j.crma.2016.05.013 
Paul Deuring a, b , Stanislav Kračmar c , Šárka Nečasová d
a Université Lille-Nord-de-France, 59000 Lille, France 
b ULCO, LMPA, 62228 Calais cedex, France 
c Department of Technical Mathematics, Czech Technical University, Karlovo nám. 13, 121 35 Prague 2, Czech Republic 
d Institute of Mathematics, Žitná 25, 115 67 Praha 1, Czech Republic 

Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Wednesday 08 June 2016
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Abstract

We consider weak solutions to the stationary Navier–Stokes system with Oseen and rotational terms, in an exterior domain. We are interested in the leading term for the velocity field and its gradient. Moreover, we deal with the asymptotic behavior at infinity. We proved that the velocity may be split, within constants, into the first column of the fundamental solution to the Oseen system, plus a remainder term decaying pointwise near infinity at a rate which is higher than the decay rate of the Oseen tensor. This result improves the theory proposed by M. Kyed [Asymptotic profile of a linearized flow past a rotating body, Q. Appl. Math. 71 (2013) 489–500; On the asymptotic structure of a Navier–Stokes flow past a rotating body, J. Math. Soc. Jpn. 66 (2014) 1–16].

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Nous considérons des solutions faibles du système de Navier–Stokes stationnaire avec un terme d'Oseen et des termes rotationnels dans un domaine extérieur. Notre intérêt se porte sur la partie principale d'un développement asymptotique de la vitesse et de son gradient. Nous montrons que la vitesse peut être scindée, à des constantes près, en la première colonne de la solution fondamentale du système d'Oseen ( « tenseur d'Oseen »), plus un reste qui décroît ponctuellement dans un voisinage d'infini, à un taux qui est plus élevé que le taux de décroissance du tenseur d'Oseen. Ce résultat améliore la théorie présentée par M. Kyed [Asymptotic profile of a linearized flow past a rotating body, Q. Appl. Math. 71 (2013) 489–500 ; On the asymptotic structure of a Navier–Stokes flow past a rotating body, J. Math. Soc. Jpn. 66 (2014) 1–16].

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

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