Résumé - Simulations numériques directes de la vortice Taylor--Green supersonique par l'équation de Boltzmann

Simulations numériques directes de la vortice Taylor--Green supersonique par l'équation de Boltzmann

2025-07-09 18:37:54

{"Tarik Dzanic","Will Trojak","Luigi Martinelli"}

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Cette étude investigate les dynamiques de la turbulence compressible en résolvant l'équation de Boltzmann pour le vortex Taylor-Green tridimensionnel compressible. Le but est de comprendre la relation entre les phénomènes à l'échelle moléculaire et le comportement de déplacement turbulent à l'échelle macroscopique. La recherche révèle une forte corrélation entre la divergence de Kullback-Leibler de la fonction de distribution et son état d'équilibre local, connu sous le nom de fonctionnelle d'entropie relative, et les taux de dissipation visqueuse macroscopiques. Cela suggère que l'entropie relative, une mesure de l'inégalité à l'équilibre, pourrait servir de substitut utile pour la dissipation de l'énergie cinétique turbulente. Une autre découverte est que sous une moyenne spatiale/filtrage sur la fonction de distribution, l'entropie relative à l'échelle sous-grille reste en forte concordance qualitative avec la dissipation à l'échelle sous-grille. Cela implique que l'entropie relative à l'échelle sous-grille pourrait potentiellement agir en tant que modèle substitut pour la dissipation à l'échelle sous-grille. Ces résultats suggèrent que l'entropie relative, une mesure purement cinétique et localement calculable, pourrait servir d'outil utile pour modéliser à la fois les quantités macroscopiques et cinétiques à l'échelle sous-grille dans la turbulence compressible. Cela a des implications potentielles pour le développement de nouveaux modèles de closure pour la turbulence compressible.