A Modification of the Fictitious Domain Method with Brinkman Penalization and a Boundary Condition for Pressure for the Nonlinear Navier–Stokes Model

Mathematics, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/math14183265
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper investigates a modification of the fictitious domain method based on extension through lower-order coefficients, with a prescribed pressure boundary condition, for the nonlinear unsteady Navier–Stokes equations governing the motion of an incompressible homogeneous fluid in a bounded three-dimensional domain. A nonlinear Brinkman penalization term with parameter 0≤β<1, is introduced in the auxiliary domain. The existence and convergence of at least one global-in-time weak solution of the auxiliary problem are proved, whereas the existence, uniqueness, and convergence of a strong solution are established locally in time. For the strong solution, an estimate for the squared energy error was obtained with the exponents 16−6k16+12k−16β−3βk and 11−β, 0 0, the resulting convergence order is higher than the classical ε order in the norm. The mathematical role of the pressure condition on the outer boundary of the auxiliary domain and the influence of the parameter β are discussed.