In this paper, we consider the three-dimensional isentropic Navier-Stokes equations for compressible fluids with viscosities depending on density in a power law and allowing initial vacuum. We introduce the notion of regular solutions and prove the local-in-time well-posedness of solutions with arbitrarily large initial data and vacuum in this class, which is a long-standing open problem due to the very high degeneracy caused by vacuum. Moreover, for certain classes of initial data with local vacuum, we show that the regular solution that we obtained will break down in finite time, no matter how small and smooth the initial data are.
Global unique solvability of the initial-boundary value problem for the equations of one-dimensional polytropic flows of viscous compressible multifluids
Global solvability of the initial boundary value problem for a model system of one-dimensional equations of polytropic flows of viscous compressible fluid mixtures
Stability of Superposition of Viscous Contact Wave and Rarefaction Waves for Compressible Navier-Stokes System with Degenerate Heat-Conductivity and Large-Data
Expanding solutions to the compressible Navier-Stokes equations with degenerate viscosities in spherical symmetry: global existence and inviscid limit
The Institute of Mathematical Sciences, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学数学科学研究所）；School of Mathematical Sciences, South China Normal University（华南师范大学数学科学学院）
Two-velocity hydrodynamics in fluid mechanics: Part II Existence of global $κ$-entropy solutions to compressible Navier-Stokes systems with degenerate viscosities
本文讨论了退化粘性可压缩正压流体Navier-Stokes方程的所谓$κ$ -熵解的整体存在性问题。本文考虑三维空间区域中具有周期边界条件的问题。我们的解决方案满足弱制定的质量和动量守恒方程，也是一个推广的BD-熵的身份称为：$κ$ -熵。这个新的熵涉及两个速度$\bf{u}$和$\bf{u} + 2\nablaφ(\varrho)$之间的混合参数$κ\in (0,1)$（后者由前两位作者在[C. R. Acad. Sci. Paris 2004]），其中$\bf{u}$是速度场，$φ$是由$φ'(s)=μ'(s)/s$定义的密度$\varrho$的函数。作为存在性证明的副产品，我们表明，双速流体力学（在S.C. Shugrin 1994）是一种可能的具有退化粘性的正压可压缩流模型。它用于构造基于保守增广近似格式的近似解。
Well-posedness of three-dimensional isentropic compressible Navier-Stokes equations with degenerate viscosities and far field vacuum
本文考虑三维等熵可压缩Navier-斯托克斯方程的Cauchy问题。当粘性系数是密度幂的常数倍数时（$ρ^δ$ with $0<δ<1$），在对该系统的非线性结构进行分析的基础上，通过引入新的变量和初始相容条件，确定了在非齐次索伯列夫空间中存在具有远场真空和有限能量的局部正则解的初始数据类，该方法解决了Bresh-Desjardins-Metivier [3]、Jiu-Wang-Xin [11]等部分提到的退化粘性流的一个公开问题。我们证明了当时间$t$趋于无穷大时，不可能得到任何整体正则解的$u$的$L^\infty$范数衰减到零。
Weak-strong uniqueness for the Navier-Stokes equation for two fluids with ninety degree contact angle and same viscosities
本文考虑两种粘性不可压缩流体在一个有界区域内的流动，该区域由两相Navier-Stokes系统模拟。假设这两种流体是不混溶的，这意味着它们被界面分开。对于界面的运动，我们考虑流体流动的纯输运。沿边界的域，一个完整的滑移边界条件的流体速度和一个恒定的90度接触角的界面条件被假定。本工作的主要结果建立在二维弱-强唯一性结果的varifold解决方案的概念à la Abels（接口自由边界。9，2007）。证明是基于一个相对熵参数。更确切地说，我们扩展了费舍尔和第一作者（Arch. Ration。机械肛门236，2020）以结合接触角条件。为了集中在必然奇异的几何形状的影响，我们的工作为简单的制度，相同的粘度为两种流体。
On a Local Existence Theorem for the Evolution Equation of Viscous Gaseous Stars in a Physical Vacuum
School of Mathematical Sciences, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学数学科学学院）；CMA–Shanghai, and MOE–LSC, Shanghai Jiao Tong University（上海数学中心与教育部高等学校动力学国家重点实验室，上海交通大学）
On the global-in-time inviscid limit of the 3D isentropic compressible Navier-Stokes equations with degenerate viscosities and vacuum
本文研究了三维等熵可压缩Navier-斯托克斯方程的无粘边界问题。首先，当粘性系数被给定为密度幂的常数倍数时，（$(ρ^ε)^δ$ with $δ>1$），对于相应Cauchy问题的正则解，通过引入一个“拟对称双曲”-“退化椭圆”耦合结构来控制真空附近速度的行为，我们建立了$H^3$和$H^2$中的$(ρ^ε)^{\frac{δ-1}{2}}$的局部声速关于任意大时间的粘性系数的一致能量估计假设初始密度。其次，充分利用该结构的拟对称性质和弱光滑效应，证明了退化粘性流正则解在$H^2$中对任意长时间的强收敛性.本文的结果适用于一类退化的依赖于密度的粘性系数，不依赖于粘性的B-D关系，并且似乎是第一个关于三维空间中可压缩流的具有大速度和真空状态的光滑解的整体时间无粘极限的结果，而不需要任何对称性假设.
Well-posedness of a diffuse interface model for Hele-Shaw flows
本文研究了Hele-Shaw盒中两种粘性流体在表面张力驱动下的扩散界面模型。整个系统由Cahn-Hilliard方程和Darcy定律组成。我们解决的物理相关的情况下，两种流体具有不同的粘度（不匹配的粘度的情况下）和自由能密度是对数亥姆霍兹势。在二维情形下，我们证明了弱解在正则性准则下的唯一性，以及整体强解的存在唯一性。在三维空间中，我们证明了强解的存在性和唯一性，对于大数据，强解在时间上是局部的，对于适当的小数据，强解在时间上是全局的。这些结果推广了Giorgini、Grasselli和Wu（Ann. Inst. H. J. P.）庞加莱肛门。Non Linéaire 35（2018），318-360）。此外，我们利用对数势的多项式逼近证明了二维弱解的唯一性。
Global dynamics of viscous gaseous stars in a physical vacuum
School of Mathematical Sciences, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学数学科学学院）；CMA-Shanghai, and MOE-LSC, Shanghai Jiao Tong University（上海中心数学实验室和教育部线性代数与计算科学重点实验室，上海交通大学）
Nonlinear Stability for the Superposition of Viscous Contact Wave and Rarefaction Waves to Non-isentropic Compressible Navier-Stokes System with General Initial Perturbations
Propagation of uniform boundedness of entropy and inhomogeneous regularities for viscous and heat conductive gases with far field vacuum in three dimensions
Global Existence and Asymptotic Behavior of Large Strong Solutions to the 3D Full Compressible Navier-Stokes Equations with Density-dependent Viscosities
