近日,我院黎野平教授、王高峰老师与温州商学院吴天方老师合作,在国际学术期刊 Journal of Differential Equations 在线发表题为《Hydrodynamic limit of the Vlasov–Poisson–Boltzmann system for gas mixture》(气体混合物 Vlasov–Poisson–Boltzmann 系统的流体动力学极限)的研究论文。
该论文系统研究了全空间中气体混合物 Vlasov–Poisson–Boltzmann 系统从微观粒子运动向宏观流体运动过渡的问题,研究范围涵盖从软势到硬势的多种粒子碰撞情形。研究团队运用 Hilbert 展开方法,从描述粒子运动和碰撞的动理学模型出发,推导出相应的双流体 Euler–Poisson 宏观模型,并严格证明了当 Knudsen 数趋近于零时,微观动理学模型的解能够收敛到相应的宏观流体状态。针对不同种类粒子质量和电荷不同所带来的碰撞作用不对称、方程相互耦合等难题,研究团队构建了新的数学分析方法,对模型误差进行了统一控制,并进一步刻画了不同碰撞条件下流体近似能够保持有效的时间范围。该成果深化了对多组分气体和等离子体由微观粒子运动向宏观流体行为转变机制的认识,可为分析地球高层日间电离层中不同离子之间的碰撞、输运及气体流动提供数学基础。

Journal of Differential Equations 是由 Elsevier 出版的微分方程领域权威期刊,主要刊载常微分方程、偏微分方程及相关领域的原创成果,被 SCIE、Scopus 和 Math- SciNet 等重要数据库收录, 位列 JCR 数学学科 Q1 区、中科院 2025 年期刊分区数学大类 1 区,在国际微分方程与应用分析领域具有较高影响力。
(王高峰)