Whether the 3D incompressible Navier-Stokes equations can develop a finite time singularity from smooth initial data is one of the most challenging problems in nonlinear PDEs. In this paper, we present some new numerical evidence that the incompressible axisymmetric Navier-Stokes equations with smooth initial data of finite energy seem to develop potentially singular behavior at the origin. This potentially singular behavior is induced by a potential finite time singularity of the 3D Euler equations that we reported in the companion paper (arXiv:2107.05870). We present numerical evidence that the 3D Navier--Stokes equations develop nearly self-similar singular scaling properties with maximum vorticity increased by a factor of 10^7. We have applied several blow-up criteria to study the potentially singular behavior of the Navier--Stokes equations. The Beale-Kato-Majda blow-up criterion and the blow-up criteria based on the growth of enstrophy and negative pressure seem to imply that the Navier--Stokes equations using our initial data develop a potential finite time singularity. We have also examined the Ladyzhenskaya-Prodi-Serrin regularity criteria. Our numerical results for the cases of (p,q) = (4,8), (6,4), (9,3) and (p,q)=(\infty,2) provide strong evidence for the potentially singular behavior of the Navier--Stokes equations. Our numerical study shows that while the global L^3 norm of the velocity grows very slowly, the localized version of the L^3 norm of the velocity experiences rapid dynamic growth relative to the localized L^3 norm of the initial velocity. This provides further evidence for the potentially singular behavior of the NavieStokes equations.


翻译:3D 缩略式 Navier- Stokes 方程式能否从平滑初始数据中得出一个有限时间奇数,这是非线性 PDE 中最具挑战性的问题之一。 在本文中,我们提出了一些新的数字证据,证明不压缩轴轴式Navier-Stokes 方程式,加上平滑的有限能量初始数据,似乎在源头发展出潜在的奇特行为。这种潜在奇特行为是由我们在其配套文件(arXiv:2107.058070)中报告的 3D Euler 方程式潜在的有限时间奇数(arXitiv:2107.5870) 引起的。我们提供数字性直径-Stoke-Stokes 方程式开发了几乎自相近的奇特特缩缩缩缩缩缩缩式属性,我们最初数据也使用了定期的Ltock-Stors 标准。 Beale-kato-Majda 振动标准以及基于恒度增长和负压力增长的振动标准,我们最初的惯性- Stal- Stal- dal- dal- dal- dal- dal-sal- deval- disal- disal disal disal 提供了我们开始数据分析的Sildal- dismal-sal-sal-s 的直观的直立的直立的直观, 和Slational- dismal- dismal- dismal-dal- dismal-dal-dal-dal-dal-dal-dal-dal-dal-dal-d-dal-d-dal-dal-dal-dal-dal-dal-d-d-d-d-d-sal-sal-d-dal-dal-dal-dal-dal-dal-d-d-saldaldal-sal-sal-sal-sal-sal-dal-dal-l-dal-sal-sal-sal-sal-sal-sal-ld-sal-ld-ld-d-d-d-d-ld-

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员