오일러 흐름의 열역학적 엔트로피는 열역학 법칙에 따라 일정하게 유지됩니다. 물리학과 Mahendra Verma 교수와 연구학자 Soumyadeep Chatterjee는 IIT 칸 푸르, 유체 역학 및 천체 물리학 시스템과 같은 다중 규모, 비평형 시스템의 질서 측정으로 "유체 역학 엔트로피"를 도입하고 난류에 적용했습니다.
그들은 2D 오일러 흐름, 즉 점도가 없는 흐름이 무질서에서 질서로 진행된다는 것을 발견했습니다. 이 연구에서는 분석적 주장과 정확한 수치 시뮬레이션이 사용되었으며, 이는 과학자들이 질서에서 무질서 진화, 열역학 제 2 법칙, 열화(thermalization)는 물리적 공정이 열 평형을 달성하는 과정입니다.
2차원 오일러 흐름은 질서에서 무질서로 변하며, 정확한 에너지 균형을 위반하는 흐름 구조 간의 흥미로운 에너지 교환으로 인해 시스템이 평형 상태를 벗어납니다. XNUMXD 오일러 난류의 비평형 동작은 에너지의 역폭발로 인해 발생합니다.
과학자들은 오일러 난류에 유체역학적 엔트로피를 사용하여 점근 상태에 접근하는 동안 2D 오일러 흐름의 유체역학적 엔트로피가 시간에 따라 감소한다는 것을 보여주었습니다. 두 사람은 또한 흐름의 최종 상태가 초기 조건에 크게 좌우된다는 사실도 발견했습니다.
연구 결과는 고립된 역학 시스템이 거시적 규모에서 무질서에서 질서로 진화할 수 있으며 모든 시스템에서 "질서에서 무질서로의 진화"에 대한 일반적인 주장에 주의할 필요가 있음을 보여줍니다. 그들의 발견을 바탕으로 Verma 교수와 Chatterjee 씨는 자기 중력 시스템에서도 비슷한 진화가 일어날 수 있다고 믿습니다.
과학자들에 따르면, 유체 역학 엔트로피는 생물학적, 유체 역학, 천체 물리학, 생태학 및 경제 시스템의 순서를 정량화하는 데 유용할 수 있습니다.
저널 참조 :
- Mahendra K. Verma와 Soumyadeep Chatterjee. 2차원 오일러 난류에서 유체역학적 엔트로피와 질서의 출현. 물리적 검토 유체. 7권. 2022년 114608월. 문서 번호: XNUMX. DOI: 10.1103/PhysRevFluids.7.114608
