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STOCHASTIC VORTEX METHOD FOR FORCED THREE-DIMENSIONAL NAVIER-STOKES EQUATIONS AND PATHWISE CONVERGENCE RATE
Indexado
WoS WOS:000283791000007
Scopus SCOPUS_ID:77957698323
DOI 10.1214/09-AAP672
Año 2010
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We develop a McKean-Vlasov interpretation of Navier-Stokes equations with external force field in the whole space, by associating with local mild L(p)-solutions of the 3d-vortex equation a generalized nonlinear diffusion with random space-time birth that probabilistically describes creation of rotation in the fluid due to nonconservativeness of the force. We establish a local well-posedness result for this process and a stochastic representation formula for the vorticity in terms of a vector-weighted version of its law after its birth instant. Then we introduce a stochastic system of 3d vortices with mollified interaction and random space-time births, and prove the propagation of chaos property, with the nonlinear process as limit, at an explicit pathwise convergence rate. Convergence rates for stochastic approximation schemes of the velocity and the vorticity fields are also obtained. We thus extend and refine previous results on the probabilistic interpretation and stochastic approximation methods for the nonforced equation, generalizing also a recently introduced random space-time-birth particle method for the 2d-Navier-Stokes equation with force.

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Statistics & Probability
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Statistics And Probability
Statistics, Probability And Uncertainty
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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 FONTBONA-TORRES, JOAQUIN - Universidad de Chile - Chile
Centro de Modelamiento Matemático - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDECYT
Fondap-Basal-Conicyt

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Agradecimientos



Agradecimiento
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