We consider a one-dimensional incompressible flow through a porous medium undergoing deformations such that the porosity and the hydraulic conductivity can be considered to be functions of the flux intensity. The medium is initially dry and we neglect capillarity, so that a sharp wetting front proceeds into the medium. We consider the open problem of the continuation of the solution in the case of onset of singularities, which can be interpreted as a local collapse of the medium, in the general case of convex boundary pressure. We study the behaviour of the solution after the development of a singularity and we study the existence of the solution after the time at which the shock line reaches the surface
Consideriamo il flusso unidimensionale di un fluido incomprimibile in un mezzo poroso deformabile, in cui la porosità e la conduttività idraulica dipendono dall'intensità del flusso. Trascurando fenomeni di capillarità, una frontiera regolare penetra nella zona asciutta (inizialmente occupante l'intero mezzo) dividendola dalla zona bagnata. Assumendo che la pressione sul bordo sia una funzione convessa, studiamo il problema della continuazione della soluzione nel caso di eventuali singolarità interpretabili fisicamente come «collassi» locali del mezzo. In particolare si danno condizioni sufficienti per garantire l'esistenza di una soluzione continua fino ad un tempo assegnato e si studia il comportamento della soluzione nel caso in cui appaiano singolarità, dimostrando un teorema di esistenza locale e unicità della soluzione.
@article{BUMI_2002_8_5B_2_321_0, author = {E. Comparini and M. Ughi}, title = {On the existence of shock propagation in a flow through deformable porous media}, journal = {Bollettino dell'Unione Matematica Italiana}, volume = {5-A}, year = {2002}, pages = {321-347}, zbl = {1177.35258}, mrnumber = {1911194}, language = {en}, url = {http://dml.mathdoc.fr/item/BUMI_2002_8_5B_2_321_0} }
Comparini, E.; Ughi, M. On the existence of shock propagation in a flow through deformable porous media. Bollettino dell'Unione Matematica Italiana, Tome 5-A (2002) pp. 321-347. http://gdmltest.u-ga.fr/item/BUMI_2002_8_5B_2_321_0/
[1] Shock propagation in a one-dimensional flow through deformable porous media, MECCANICA, 35 (2000), 119-132. | MR 1797363 | Zbl 0970.76051
- ,[2] Partial Differential Equations, Berkeley Mathematics Lecture Notes, 1994. | Zbl 0902.35002
,[3] | MR 2410605 | Zbl 0887.35124
- , Penetration of a Wetting Front in a Porous Medium with Flux Dependent Hydraulic Parameters, et al. eds, SIAM, 1995.[4] Studies on soil physics. The flow of air and water through soils, J. Agric. Sci., 4 (1911), 1-24.
- ,[5] Boundary Value Problem for Quasilinear Hyperbolic Systems, Duke University Mathematics Series V, 1985. | MR 823237 | Zbl 0627.35001
- ,[6] | MR 1291392 | Zbl 0841.35064
, Global classical solutions for Quasilinear Hyperbolic Systems, Masson/ J. Wiley, 1994.[7] Global shock solutions to a class of piston problems for a system of one-dimensional isentropic flow, Chin. Ann. of Math., 12 B (1991), 495-499. | MR 1154636 | Zbl 0748.76069
- ,[8] A discontinuous in time stabilized Galerkin approach for an Hyperbolic system with a free boundary, to appear.
,[9] | Zbl 0699.35002
- - , First Order Partial Differential Equations, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1986.[10] Fronti di saturazione in mezzi porosi con caratteristiche idrauliche variabili, Tesi, Univ. Firenze (1994).
,[11] A free boundary problem for scalar conservation laws, SIAM J. of Math. Anal., 30 5 (1999), 985-1009. | MR 1709784 | Zbl 0936.35202
,