Homogénéisation et limite de diffusion pour une équation de transport

Grégoire Allaire[1]

  • [1] Centre de Mathématiques Appliquées, Ecole Polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex

Séminaire Équations aux dérivées partielles (2001-2002)

  • page 1-12

Abstract

top
Nous étudions l’homogénéisation d’une équation de transport dans un milieu périodique de période ϵ . Cette équation est un problème aux valeurs propres qui modélise l’équilibre d’une densité de particules réagissant avec un milieu sous-jacent. Le libre parcours moyen des particules est supposé être aussi de taille ϵ , ce qui entraîne que le modèle limite est une équation de diffusion. Lorsque les coefficients sont purement périodiques, on obtient une équation homogénéisée posée dans tout le domaine, tandis que si les les coefficients sont périodiques modulés par une variation spatiale macroscopique il se produit un phénomène de localisation pour lequel l’équation homogénéisée est, après un changement d’échelle en ϵ , l’équation de l’oscillateur harmonique dans tout l’espace. Le principal résultat présenté ici a été obtenu en collaboration avec G. Bal et V. Siess (voir [3] pour des démonstrations détaillées).

How to cite

top

Allaire, Grégoire. "Homogénéisation et limite de diffusion pour une équation de transport." Séminaire Équations aux dérivées partielles (2001-2002): 1-12. <http://eudml.org/doc/11032>.

@article{Allaire2001-2002,
abstract = {Nous étudions l’homogénéisation d’une équation de transport dans un milieu périodique de période $\epsilon $. Cette équation est un problème aux valeurs propres qui modélise l’équilibre d’une densité de particules réagissant avec un milieu sous-jacent. Le libre parcours moyen des particules est supposé être aussi de taille $\epsilon $, ce qui entraîne que le modèle limite est une équation de diffusion. Lorsque les coefficients sont purement périodiques, on obtient une équation homogénéisée posée dans tout le domaine, tandis que si les les coefficients sont périodiques modulés par une variation spatiale macroscopique il se produit un phénomène de localisation pour lequel l’équation homogénéisée est, après un changement d’échelle en $\sqrt\{\epsilon \}$, l’équation de l’oscillateur harmonique dans tout l’espace. Le principal résultat présenté ici a été obtenu en collaboration avec G. Bal et V. Siess (voir [3] pour des démonstrations détaillées).},
affiliation = {Centre de Mathématiques Appliquées, Ecole Polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex},
author = {Allaire, Grégoire},
journal = {Séminaire Équations aux dérivées partielles},
language = {fre},
pages = {1-12},
publisher = {Centre de mathématiques Laurent Schwartz, École polytechnique},
title = {Homogénéisation et limite de diffusion pour une équation de transport},
url = {http://eudml.org/doc/11032},
year = {2001-2002},
}

TY - JOUR
AU - Allaire, Grégoire
TI - Homogénéisation et limite de diffusion pour une équation de transport
JO - Séminaire Équations aux dérivées partielles
PY - 2001-2002
PB - Centre de mathématiques Laurent Schwartz, École polytechnique
SP - 1
EP - 12
AB - Nous étudions l’homogénéisation d’une équation de transport dans un milieu périodique de période $\epsilon $. Cette équation est un problème aux valeurs propres qui modélise l’équilibre d’une densité de particules réagissant avec un milieu sous-jacent. Le libre parcours moyen des particules est supposé être aussi de taille $\epsilon $, ce qui entraîne que le modèle limite est une équation de diffusion. Lorsque les coefficients sont purement périodiques, on obtient une équation homogénéisée posée dans tout le domaine, tandis que si les les coefficients sont périodiques modulés par une variation spatiale macroscopique il se produit un phénomène de localisation pour lequel l’équation homogénéisée est, après un changement d’échelle en $\sqrt{\epsilon }$, l’équation de l’oscillateur harmonique dans tout l’espace. Le principal résultat présenté ici a été obtenu en collaboration avec G. Bal et V. Siess (voir [3] pour des démonstrations détaillées).
LA - fre
UR - http://eudml.org/doc/11032
ER -

References

top
  1. G. Allaire, Homogenization and two scale convergence, SIAM, 23 (1992), pp. 1482–1518. Zbl0770.35005MR1185639
  2. G. Allaire and G. Bal, Homogenization of the critically spectral equation in neutron transport, M2AN, 33 (1999), pp. 721–746. Zbl0931.35010MR1726482
  3. G. Allaire, G. Bal and V. Siess, Homogenization and localization in locally periodic transport, to appear in ESAIM/COCV. Zbl1065.35042MR1932943
  4. G. Allaire and Y. Capdeboscq, Homogenization of a spectral problem in neutronic multigroup diffusion, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 187, (2000), pp. 91–117. Zbl1126.82346MR1765549
  5. G. Allaire and A. Piatnitski, Uniform spectral asymptotics for singularly perturbed locally periodic operators, Com. in PDE 27, (2002), pp. 705–725. Zbl1026.35012MR1900560
  6. P. Anselone, Collectively compact operator approximation theory, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1971. Zbl0228.47001MR443383
  7. G. Bal, Homogenization of a spectral equation with drift in linear transport, ESAIM COCV 6 (26), (2001), pp. 613–627. Zbl0988.35022MR1872390
  8. A. Bensoussan, J. L. Lions, and G. Papanicolaou, Boundary layer and homogenization of transport processes, Publ. RIMS Kyoto Univ., (1979), pp. 53–157. Zbl0408.60100MR533346
  9. Y. Capdeboscq, Homogenization of a neutronic critical diffusion problem with drift, Roy. Soc. Edin. Proc. A, 132, (2002), pp. 1–28. Zbl1066.82530MR1912416
  10. R. Dautray and J.-L. Lions, mathematical analysis and numerical methods for science and technology, Springer Verlag, Berlin, 1993. MR1295030
  11. P. Degond, T. Goudon, and F. Poupaud, Diffusion limit for nonhomogeneous and non-micro-reversible processes, Indiana Univ. Math. J. 49, (2000), pp. 1175–1198. Zbl0971.82035MR1803225
  12. F. Golse, P. L. Lions, B. Perthame, and R. Sentis, Regularity of the moments of the solution of a transport equation, Journal of functional analysis 76, (1988), pp. 110–125. Zbl0652.47031MR923047
  13. F. Golse, B. Perthame, and R. Sentis, Un résultat de compacité pour les équations de transport et application au calcul de la limite de la valeur propre principale d’un opérateur de transport, C. R. Acad. Sc. Paris, (1985), pp. 341–344. Zbl0591.45007
  14. T. Goudon and A. Mellet, Discrete version of the SHE asymptotics : multigroup neutron transport equations, preprint. Zbl1060.82042MR1902478
  15. T. Goudon and F. Poupaud, Approximation by homogenization and diffusion of kinetic equations, Comm. Partial Differential Equations 26, (2001), pp. 537–569. Zbl0988.35023MR1842041
  16. S. Kozlov, Reductibility of quasiperiodic differential operators and averaging, Transc. Moscow Math. Soc. 2, (1984), pp. 101–126. Zbl0566.35036MR737902
  17. E. Larsen, Neutron transport and diffusion in inhomogeneous media i, J. Math. Phys., (1975), pp. 1421–1427. MR391839
  18. E. Larsen, Neutron transport and diffusion in inhomogeneous media ii, Nuclear science and engineering, (1976), pp. 357–368. 
  19. E. Larsen and J. Keller, Asymptotic solution of neutron transport problems for small mean free paths, J. Math. Phys., (1974), pp. 75–81. MR339741
  20. M. Mokhtar-Kharoubi, Mathematical topics in neutron transport theory, World Scientific Publishing Co. Inc., River Edge, NJ, 1997. Zbl0997.82047MR1612403
  21. Nguetseng, G. A general convergence result for a functional related to the theory of homogenization. SIAM J. Math. Anal., 20 (1989), 608–623. Zbl0688.35007MR990867
  22. A. Piatnitski, Asymptotic behaviour of the ground state of singularly perturbed elliptic equations, Commun. Math. Phys. 197, (1998), pp. 527–551. Zbl0937.58023MR1652771
  23. J. E. Potter, Matrix quadratic solutions, J. Siam Appl. Math., 14, (1966), pp. 496–501. Zbl0144.02001MR201457
  24. R. Sentis, Study of the corrector of the eigenvalue of a transport operator, SIAM J. Math. Anal., (1985), pp. 151–166. Zbl0609.45002MR772875

NotesEmbed ?

top

You must be logged in to post comments.

To embed these notes on your page include the following JavaScript code on your page where you want the notes to appear.

Only the controls for the widget will be shown in your chosen language. Notes will be shown in their authored language.

Tells the widget how many notes to show per page. You can cycle through additional notes using the next and previous controls.

    
                

Note: Best practice suggests putting the JavaScript code just before the closing </body> tag.