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在非平衡热力学的两个框架(RET和GENERIC)内建立稀薄气体的力矩方程。 (英语) Zbl 1462.82057号

小结:在这项工作中,我们进一步将非平衡热力学的不同方法结合在一起。从玻尔兹曼方程导出的力矩层次结构是理性扩展热力学(RET,由Ingo Müller和Tommaso Ruggeri开发)的核心。尽管全力矩层次具有非平衡可逆不可逆政变(GENERIC)通用方程中表达的结构,但该方法中假设的可逆动力学的泊松括号结构是截断力矩层次的主要障碍,这似乎只在例外情况下有效(最重要的是,与守恒定律相关的五个时刻)。截断矩层次在稀薄气体动力学和微流体中的实际重要性促使我们开发一种新的策略,以基于与Casimir对称相关的非熵产生不可逆过程,建立截断矩方程的完整通用结构。给出了10个力矩的特殊情况下的详细结果。

理学硕士:

82C40型 含时统计力学中的气体动力学理论
82C70码 含时统计力学中的输运过程
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参考文献:

[1] 厄廷格HC。1998年复杂流体动力学和热力学的一般投影算子形式。物理学。版次E 57,1416-1420。(doi:10.1103/PhysRevE.57.1416)·doi:10.1103/PhysRevE.57.1416
[2] Öttinger HC公司。2000年量子系统非平衡热力学双发电机框架的推导。物理学。版次E 62,4720-4724。(doi:10.1103/PhysRevE.62.4720)·doi:10.1103/PhysRevE.62.4720
[3] de Groot SR,Mazur P.1984《非平衡热力学》,第2版。纽约州纽约市:多佛·Zbl 1375.82004年
[4] Onsager L.1931不可逆过程中的相互关系。I.物理。版次37,405-426。(doi:10.1103/PhysRev.37.405)·doi:10.1103/PhysRev.37.405
[5] Onsager L.1931不可逆过程中的相互关系。二、。物理学。版本382265-2279。(doi:10.1103/PhysRev.38.2265)·Zbl 0004.18303号 ·doi:10.1103/PhysRev.38.2265
[6] 卡西米尔·HBG。1945年论Onsager的微观可逆性原则。修订版Mod。物理学。17, 343-350. (doi:10.1103/RevModPhys.17.343)·doi:10.1003/修订版物理版17.343
[7] 厄廷格HC。2009年,关于闭幕式的惊人之美。J.流变学。53, 1285-1304. (doi:10.1122/1.3238480)·数字对象标识代码:10.1122/1.3238480
[8] 1966年Müller I.1966年,在麦地那州的kontinuierlichen,Zur Ausbreitungsgeschwindigkeit von Störungen。博士论文,亚琛工业大学。
[9] Müller I,Ruggeri T.1998《理性扩展热力学》,第37卷。《斯普林格自然哲学丛书》,第2版。纽约州纽约市:斯普林格·Zbl 0895.00005
[10] Jou D,Casas-Vázquez J,Lebon G.1996《扩展不可逆热力学》,第2版。德国柏林:施普林格·Zbl 0869.73001号
[11] Grmela M.1984动力学方程的粒子和括号公式。流体与等离子体:几何与动力学。《当代数学》第28期(编辑:JE Marsden),第125-132页。普罗维登斯,RI:美国数学学会·Zbl 0558.58012号
[12] Grmela M.1984耗散流体力学方程的Bracket公式。物理学。莱特。A 102、355-358。(doi:10.1016/0375-9601(84)90297-4)·doi:10.1016/0375-9601(84)90297-4
[13] Beris AN,Edwards BJ.1994流动系统的热力学。纽约州纽约市:牛津大学出版社。
[14] 厄廷格HC。2005超越平衡热力学。新泽西州霍博肯:威利。
[15] Pavelka M、Klika V、Grmela M,2018多尺度热动力学:概述。德国柏林:de Gruyter·Zbl 1419.80001号
[16] 爱德华兹·BJ、奥廷格·HC、琼沙普·RJJ。1997年关于复杂流体热力学公式之间的关系。J.非平衡。Thermodyn公司。22, 356-373. (doi:10.1515/jnet.1997.22.4356)·Zbl 0910.76003号 ·doi:10.1515/jnet.1997.22.4356
[17] Edwards BJ.1998复杂流体宏观描述的单发生器和双发生器热力学公式分析。J.非平衡。Thermodyn公司。23, 301-333. (doi:10.1515/jnet.1998.23.4301)·Zbl 0932.76007号 ·doi:10.1515/jnet.198.23.4.301
[18] Edwards BJ、Beris AN、Øtinger HC。1998年复杂流体的单发生器和双发生器热力学公式分析。二、。微观描述。J.非平衡。Thermodyn公司。23, 334-350. (doi:10.1515/jnet.1998.23.4334)·Zbl 0958.76009号 ·doi:10.1515/jnet.198.23.4.334
[19] Beris AN.2001支架公式是连续介质力学中动力学方程发展的来源。J.诺恩-纽顿。流体力学。96, 119-136. (doi:10.1016/S0377-0257(00)00131-2)·Zbl 0992.70015号 ·doi:10.1016/S0377-0257(00)00131-2
[20] Ùttinger HC,Grmela M.1997复杂流体的动力学和热力学。二、。一般形式主义的图解。物理学。版本E 56,6633-6655。(doi:10.1103/PhysRevE.56.6633)·doi:10.1103/PhysRevE.56.6633
[21] Muschik W,Papenfuss C,Ehrentraut H.1996连续体热力学的概念。波兰基尔塞:基尔塞理工大学·Zbl 0925.76062号
[22] 刘IS.1972利用熵原理的拉格朗日乘子方法。架构(architecture)。定额。机械。分析。46, 131-148. (doi:10.1007/BF00250688)·Zbl 0252.76003号 ·doi:10.1007/BF00250688
[23] Muschik W、Gümbel S、Kröger M、Øttinger HC。2000一个比较GENERIC和理性非平衡热力学的简单例子。《物理A》285,448-466。(doi:10.1016/S0378-4371(00)00252-1)·Zbl 1060.82522号 ·doi:10.1016/S0378-4371(00)00252-1
[24] Struchtrup H.2005稀薄气体流动的宏观输运方程。德国柏林:施普林格·Zbl 1119.76002号
[25] Chapman S,Cowling TG.1970《非均匀气体的数学理论》,第3版。英国剑桥:剑桥大学出版社·兹比尔0063.00782
[26] Cercignani C.1988波尔兹曼方程及其应用。应用数学科学,第67卷。纽约州纽约市:斯普林格·Zbl 0646.76001号
[27] Grad H.1949关于稀薄气体的动力学理论。Commun公司。纯应用程序。数学。2, 331-407. (doi:10.1002/cpa.3160020403)·兹伯利0037.13104 ·doi:10.1002/cpa.3160020403
[28] Grad H.1958气体动力学原理。气体热力学。《物理百科全书》第十二卷(S Flügge编),第205-294页。德国柏林:施普林格。
[29] Au JD,Torrilhon M,Weiss W.2001扩展热力学中的激波管研究。物理学。液体13,2423-2432。(doi:10.1063/1.1381018)·Zbl 1184.76037号 ·doi:10.1063/1.1381018
[30] Struchtrup H,Torrilhon M.2007线性化13力矩方程的H定理、正则化和边界条件。物理学。修订稿。99, 014502. (doi:10.1103/PhysRevLett.99.014502)·Zbl 1284.76332号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.99.014502
[31] Dreyer W.1987非平衡态熵的最大化。《物理学杂志》。数学。第20代,6505-6517。(doi:10.1088/0305-4470/20/18/047)·Zbl 0633.76081号 ·doi:10.1088/0305-4470/20/18/047
[32] Levermore CD.1996动力学理论的力矩闭合层次。《统计物理学杂志》。83, 1021-1065. (doi:10.1007/BF02179552)·Zbl 1081.82619号 ·doi:10.1007/BF02179552
[33] McDonald J,Torrilhon M.2013基于最大熵层次结构的CFD可承受稳健力矩闭合。J.计算。物理学。251, 500-523. (doi:10.1016/j.jcp.2013.05.046)·Zbl 1349.82057号 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.05.046
[34] Scharer RP、Bansal P、Torrilhon M.2017稀薄气体基于熵的矩闭包的高效算法和实现。J.计算。物理学。340, 138-159. (doi:10.1016/j.jcp.2017.02.064)·Zbl 1376.76059号 ·doi:10.1016/j.jcp.2017.02.064
[35] Struchtrup H,Torrilhon M.2013硬球分子的正则化13力矩方程:线性体积方程。物理学。液体25052001。(doi:10.1063/1.4802041)·doi:10.1063/1.4802041
[36] Friedrichs KO,Lax PD.1971带凸延拓的守恒方程组。程序。美国国家科学院。科学。美国68,1686-1688。(doi:10.1073/pnas.68.8.1686)·Zbl 0229.35061号 ·doi:10.1073/pnas.68.8.1686
[37] 永华。2008一类有趣的偏微分方程。数学杂志。物理学。49, 033503. (doi:10.1063/1.2884710)·Zbl 1153.81453号 ·doi:10.1063/1.2884710
[38] Ruggri T,Sugiyama M.2015 Rational将热力学扩展到单原子气体之外。瑞士查姆:斯普林格·Zbl 1330.76003号
[39] Grmela M,Øttinger HC。1997复杂流体的动力学和热力学。一般形式主义的发展。物理学。修订版E 56,6620-6632。(doi:10.1103/PhysRevE.56.6620)·doi:10.1103/PhysRevE.56.6620
[40] 厄廷格HC。2014不可逆动力学、Onsager-Casimir对称性和湍流应用。物理学。版次:E 90,042121。(doi:10.1103/PhysRevE.90.042121)·doi:10.1103/PhysRevE.90.042121
[41] 厄廷格HC。2017年概述:审查成功的申请和未来的挑战。第十四届欧洲联合热力学会议MS摘要书(G Gróf编,R Kovács),第73-78页。匈牙利布达佩斯:BME能源工程部(https://arxiv.org/abs/1810.08470)
[42] 爱德华兹·BJ,奥廷格·HC。1997年闭合近似的时间结构不变性标准。物理学。修订版E 56,4097-4103。(doi:10.1103/PhysRevE.56.4097)·doi:10.1103/PhysRevE.56.4097
[43] 卡林四世、费兰特A、奥廷格HC。1999晶格玻尔兹曼方法的完美熵函数。欧罗普提斯。莱特。47, 182-188. (doi:10.1209/epl/i1999-00370-1)·doi:10.1209/epl/i1999-00370-1
[44] Ansumali S、Karlin IV、Øtinger HC。2003水动力学最小熵动力学模型。欧罗普提斯。莱特。63, 798-804. (doi:10.1209/epl/i2003-00496-6)·doi:10.1209/epl/i2003-00496-6
[45] Zinner CP,Öttinger HC。2019借助熵的数值稳定性:解决激波管问题的一组13个力矩方程。J.非平衡。Thermodyn公司。44, 43-69. (doi:10.1515/jnet-2018-0038)·doi:10.1515/jnet-2018-0038
[46] 津纳CP,奥廷格HC。2019稀薄气体流动中13矩方程的熵边界条件。物理学。液体31,021215。(doi:10.1063/1.5050529)·doi:10.1063/1.5050529
[47] 厄廷格HC。2018 GENERIC积分器:热力学系统的保结构时间积分。J.非平衡。Thermodyn公司。43, 89-100. (doi:10.1515/jnet-2017-0034)·doi:10.1515/jnet-2017-0034
[48] 尚X,奥廷格HC。2020基于可逆-不可逆分裂的耗散系统的结构保持积分器。程序。R.Soc.A 47620190446。(doi:10.1098/rspa.2019.0446)·Zbl 1439.82069号 ·doi:10.1098/rspa.2019.0446
[49] 厄廷格HC。2010年波尔兹曼方程的热力学容许13力矩方程。物理学。修订稿。104, 120601. (doi:10.1103/PhysRevLett.104.120601)·doi:10.1103/PhysRevLett.104.120601
[50] Struchtrup H,Torrilhon M.,2010年,对“波尔兹曼方程的热力学容许13力矩方程”的评论。物理学。修订稿。105, 128901. (doi:10.1103/PhysRevLett.105.128901)·doi:10.1103/PhysRevLett.105.128901
[51] 厄廷格HC。2010年奥廷格回复。物理学。修订稿。105, 128902. (doi:10.10103/PhysRevLett.105.128902)·doi:10.1103/PhysRevLett.105.128902
[52] Torrilhon M.2012动力学气体理论中非线性正则化13矩方程的H定理。金特。相关。型号5185-201。(doi:10.3934/krm.2012.5.185)·Zbl 1252.82079号 ·doi:10.3934/krm.2012.5.185
[53] 洛奇AS。1974连续介质力学中的体张量场。纽约州纽约市:学术出版社。
[54] 厄廷格HC。1991年一类多粒子本构方程。J.流变学。35, 1275-1301. (doi:10.1122/1.550175)·数字对象标识代码:10.1122/1.550175
[55] Torrilhon M.2000,13动量风暴中的特征波和耗散。Contin公司。机械。Thermodyn公司。12, 289-301. (doi:10.1007/s001610050138)·Zbl 0991.76073号 ·doi:10.1007/s001610050138
[56] Struchtrup H,Torrilhon M.2003 Grad 13力矩方程的正则化:推导和线性分析。物理学。液体15,2668-2680。(doi:10.1063/1.1597472)·Zbl 1186.76504号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.1597472
[57] Torrilhon M.2016基于力矩方程的非平衡气流建模。每年。流体力学版次。48, 429-458. (doi:10.1146/annurev-fluid-122414-034259)·Zbl 1356.76297号 ·doi:10.1146/annurev-fluid-122414-034259
[58] Torrilhon M,Struchtrup H.2004正则化13力矩方程:激波结构计算和与伯内特模型的比较。J.流体力学。513, 171-198. (doi:10.1017/S0022112004009917)·Zbl 1107.76069号 ·doi:10.1017/S0022112004009917
[59] Eckart C.1940不可逆过程的热力学。三、 简单流体的相对论。物理学。版次58919-924。(doi:10.1103/PhysRev.58.919)·doi:10.1103/PhysRev.58.919
[60] Israel W.1976非平稳不可逆热力学:一种因果相对论理论。安·物理。(纽约)100310-331。(doi:10.1016/0003-4916(76)90064-6)·doi:10.1016/0003-4916(76)90064-6
[61] Israel W,Stewart JM.1979瞬态相对论热力学和动力学理论。安·物理。(纽约州)118341-372。(doi:10.1016/0003-4916(79)90130-1)·doi:10.1016/0003-4916(79)90130-1
[62] 厄廷格HC。1998年关于非平衡动力学广义形式主义与狭义相对论的结构相容性。物理A 259,24-42。(doi:10.1016/S0378-4371(98)00298-2)·doi:10.1016/S0378-4371(98)00298-2
[63] 厄廷格HC。1998各向异性热传导流体的相对论和非相对论描述。物理A 254,433-450。(doi:10.1016/S0378-4371(98)00045-4)·doi:10.1016/S0378-4371(98)00045-4
[64] Ván P,BiróTS.2008相对论流体动力学因果关系和稳定性。欧洲物理学。J.规格顶部。155, 201-212. (doi:10.1140/epjst/e2008-00602-6)·doi:10.1140/epjst/e2008-00602-6
[65] 斯特里克·L,奥廷格HC。2019年相对论流体动力学热力学一致模型的稳定性分析。物理学。版本E 99,013105。(doi:10.1103/PhysRevE.99.013105)·doi:10.1103/PhysRevE.99.013105
[66] Landau LD,Lifshitz EM.1987流体力学,第6卷。理论物理课程,第二版。英国牛津:佩加蒙·Zbl 0655.76001号
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