Publication

The zero viscosity limit of stochastic Navier–Stokes flows

2025

Résumé

We introduce an analogue to Kato's Criterion regarding the inviscid convergence of weak solutions of the stochastic Navier–Stokes equations to the strong solution of the deterministic Euler equation. Our assumptions cover additive, multiplicative and transport type noise models. This is achieved firstly for the typical noise scaling of [Formula presented], before considering a new parameter which approaches zero with viscosity but at a potentially different rate. We determine the implications of this for our criterion and clarify a sense in which the scaling by [Formula presented] is optimal. The criterion applies in both two and three dimensions, with some technical simplifications in the 2D case.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/5ca13463-1c4c-4f36-bb35-0b2fdda40cb8

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Concepts associés (31)

Équations de Navier-Stokes

thumb|Léonard de Vinci : écoulement dans une fontaine En mécanique des fluides, les équations de Navier-Stokes sont des équations aux dérivées partielles non linéaires qui décrivent le mouvement des fluides newtoniens (donc des gaz et de la majeure partie des liquides). La résolution de ces équations modélisant un fluide comme un milieu continu à une seule phase est difficile, et l'existence mathématique de solutions des équations de Navier-Stokes n'est pas démontrée.

Écoulement de Stokes

Un écoulement de Stokes (ou écoulement rampant) caractérise un fluide visqueux qui s'écoule lentement en un lieu étroit ou autour d'un petit objet, dont les effets visqueux dominent alors sur les effets inertiels. On parle parfois de fluide de Stokes par opposition à fluide parfait. Il est en effet régi par une version simplifiée de l'équation de Navier-Stokes, léquation de Stokes, dans laquelle les termes inertiels sont absents.

Loi de Stokes

La loi de Stokes, nommée en l'honneur de George Stokes (1819 – 1903), est une loi donnant la force de traînée hydrodynamique s'exerçant sur une sphère en déplacement dans un fluide. Si le nombre de Reynolds est très inférieur à 1 (écoulement rampant) et si la sphère est suffisamment loin de tout autre corps, de tout obstacle ou paroi latérale (on considère une paroi éloignée d'au moins dix fois le rayon de la sphère), alors la force de traînée hydrodynamique qui s'exerce sur une sphère de diamètre est : où est la viscosité dynamique du fluide (en ) et le diamètre de la sphère.

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