On discrete models of Boltzmann-type kinetic equations

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The known nonlinear kinetic equations, in particular, the wave kinetic equation and the quantum Nordheim–Uehling–Uhlenbeck equations are considered as a natural generalization of the classical spatially homogeneous Boltzmann equation. To this goal we introduce the general Boltzmann-type kinetic equation that depends on a function of four real variables \(F(x,y;
v,w)\)
. The function \(F\) is assumed to satisfy certain simple relations. The main properties of this kinetic equation are studied. It is shown that the above mentioned specific kinetic equations correspond to different polynomial forms of the function \(F\). Then the problem of discretization of the general Boltzmann-type kinetic equation is considered on the basis of ideas similar to those used for construction of discrete velocity models of the Boltzmann equation. The main attention is paid to discrete models of the wave kinetic equation. It is shown that such models have a monotone functional similarly to the Boltzmann \(H\)-function. The theorem of existence, uniqueness and convergence to equilibrium of solutions to the Cauchy problem with any positive initial conditions is formulated and discussed. The differences in long time behaviour between solutions of the wave kinetic equation and solutions of its discrete models are also briefly discussed.

Авторлар туралы

A. Bobylev

Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences; RUDN University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: alexander.bobylev47@gmail.com
Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Бобылев А.В. Об одном свойстве дискретных моделей волнового кинетического уравнения// Усп. мат. наук.- 2023.- 78, № 5.-С. 179-180.
  2. Бобылев А.В., Куксин С.Б. Уравнение Больцмана и волновые кинетические уравнения// Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша.- 2023.- 031.
  3. Тихонов А.Н., Васильева А.Б., Свешников А.Г. Дифференциальные уравнения.- М.: Наука, 1980.
  4. Arkeryd L. On low temperature kinetic theory: spin diffusion, Bose-Einstein condensates, anyons// J. Stat. Phys. -2013.-150.- С. 1063-1079.
  5. Bobylev A.V. Boltzmann-type kinetic equation and discrete models// ArXiv.- 2023.-2312.16094 [mathph].
  6. Bobylev A.V., Palczewski A., Schneider J. On approximation of the Boltzmann equation by discrete velocity models// C. R. Acad. Sci. Ser. I. Math.- 1995.- 320, № 5.- С. 639-644.
  7. Boltzmann L. Weiter Studien u¨ber das W¨armegleichgewicht unte Gasmoleku¨len// Wien. Akad. Sitzungsber.- 1872.- 66.-С. 275-370.
  8. Broadwell J.E. Study of rarefied shear flow by the discrete velocity method// J. Fluid Mech. -1964.- 19, № 3. -С. 401-414.
  9. Cabannes H. The Discrete Boltzmann Equation: Theory and Applications.- Berkeley: Univ. California, 1980.
  10. Carleman T. Probl`emes Math´ematiques dans la Th´eorie Cin´etique des Gaz.-Uppsala: Almqvist and Wiksell, 1957.
  11. Cercignani C. The Boltzmann Equation and Its Applications.- New York: Springer, 1988.
  12. Dymov A., Kuksin S. Formal expansions in stochastic model for wave turbulence 1: Kinetic limit// Commun. Math. Phys. -2021.- 382.- С. 951-1014.
  13. Escobedo M., Velazquez J.J. On the theory of weak turbulence for the nonlinear Schr¨odinger equation// Mem. Am. Math. Soc.- 2015.- 238.
  14. Nordheim L.W. On the kinetic method in the new statistics and application in the electron theory of conductivity// Proc. R. Soc. London Ser. A. - 1928.- 119.-С. 689-698.
  15. Uehling E.A., Uhlenbeck G.E. Transport phenomena in Einstein-Bose and Fermi-Dirac gases// Phys. Rev. -1933.- 43, № 7.- С. 552-561.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».