Decreasing of the L^1 norm and mass conservation for Porous Medium Equations with advection

Authors

  • Nicolau Matiel Lunardi Diehl Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS), Campus Canoas, Canoas, RS
  • Lucinéia Fabris Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Campus Cachoeira do Sul, Cachoeira do Sul, RS

DOI:

https://doi.org/10.35819/remat2018v4i2id2959

Keywords:

Mass Conservation, Decreasing of the $L^1$ Norm, Porous Medium Equations

Abstract

In this paper, we show that the $L^1$ norm of the bounded weak solutions of the Cauchy problem for general degenerate parabolic equations of the form

u_t + div f(x,t,u) = div(|u|^{\alpha}\nabla u),   x \in R^n , t > 0,

where \alpha > 0 is constant, decrease, under fairly broad conditions in advection flow f. In addition, we derive the mass conservation property for positive (or negative) solutions.

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Author Biographies

  • Nicolau Matiel Lunardi Diehl, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS), Campus Canoas, Canoas, RS
    Possui graduação em Licenciatura em Matemática pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2007), mestrado em Matemática pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2009) e doutorado em Matemática pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2015). Atualmente é professor ebtt do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul.
  • Lucinéia Fabris, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Campus Cachoeira do Sul, Cachoeira do Sul, RS
    Possui Graduação em Matemática Licenciatura Plena pela Universidade Federal de Santa Maria - UFSM (2003), Mestrado em Matemática pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS (2008) e Doutorado em Matemática pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS (2014). Foi professora da Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS no período de 2012 a 2015. Atualmente é professora da Universidade Federal de Santa Maria campus Cachoeira do Sul - UFSMCS. Tem experiência na área de Matemática, com ênfase em Equações Diferenciais Parciais.

References

BARRIONUEVO, J. A.; OLIVEIRA, L. S.; ZINGANO, P. R. General asymptotic supnorm estimates for solutions of one-dimensional advection-diffusion equations in heterogeneous media. International Journal of Partial Differential Equations, v. 2014, 8 p., DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2014/450417.

BRAZ E SILVA, P.; MELO, W.; ZINGANO, P. R. An asymptotic supnorm estimate for solutions of 1-D systems of convection-diffusion equations. Journal of Differential Equations, v. 258, n. 8, p. 2806-2822, 2015. DOI: 10.1016/j.jde.2014.12.026.

DASKALOPOULOS, P.; KENIG, C. E.Degenerate Diffusions: initial value problems and local regularity theory. Zurich: European Mathematical Society, 2007.

DIBENEDETTO, E. Degenerate Parabolic Equations. New York: Springer, 1993.

DIBENEDETTO, E. On the local behavior of solutions of degenerate parabolic equations with measurable coefficients. Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa, v. 13, p. 487-535, 1986.

DIEHL, N. M. L. Contributions to the theory of equations of porous media with advective terms(in Portuguese). PhD Thesis – Programa de Pós-Graduação em Matemática, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil, September/2015.

FABRIS, L. On the global existence and supnorm estimates for nonnegative solutions of the porous medium equation with arbitrary advection terms (in Portuguese). PhD Thesis – Programa de Pós-Graduação em Matemática, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil, October/2013.

HU, B. Blow-up Theories for Semilinear Parabolic Equations. Berlin: Springer, 2011.

QUITTNER, P.; SOUPLET, P. Superlinear Parabolic Problems: blow-up, global existence and steady states. Basel: Birkhauser, 2007.

SAMARSKII, A. A.; GALAKTIONOV, V. A.; KURDYUMOV, S.; MIKHAILOV, A. P. Blow-up in Quasilinear Parabolic Equations. Berlin: Walter de Gruyter, 1995.

URBANO, J. M. The Method of Intrinsic Scaling: a systematic approach to regularity for degenerate and singular PDEs. Lecture Notes in Mathematics. v. 1930. New York: Springer, 2008.

VÁZQUEZ, J. L. Smoothing and Decay Estimates for Nonlinear Diffusion Equations: Equations of Porous Medium Type. Oxford: Oxford University Press, 2006.

VÁZQUEZ, J. L. The Porous Medium Equation: mathematical theory. Oxford: Oxford University Press, 2007.

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Published

2018-12-31

Issue

Section

Matemática Pura e/ou Aplicada

How to Cite

Decreasing of the L^1 norm and mass conservation for Porous Medium Equations with advection. REMAT: Revista Eletrônica da Matemática, Bento Gonçalves, RS, v. 4, n. 2, p. 67–77, 2018. DOI: 10.35819/remat2018v4i2id2959. Disponível em: https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/2959.. Acesso em: 19 nov. 2024.

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