保留自旋、消除自旋与多项式Burnett型替代闭包的横向响应特征
流体动力学
2026-04-28 v3 数学物理
math.MP
摘要
高曲率不可压缩流可观测量，包括 -加权谱，可以源于显式内部旋转、快速自旋变量的消除或多项式高阶梯度闭包。基于从Boltzmann–Curtiss方程独立导出的保留自旋微极闭包，我们证明这些机制在横向线性响应中是动力学可区分的。在快速自旋区域，保留自旋理论简化为一个具有有理 -依赖核的单场模型，其低- 展开生成 和 项，同时保持被消除自由度的大- 衰减。我们比较了四种闭包：不可压缩Navier–Stokes方程、多项式Burnett型替代闭包、显式自旋微极理论和消除自旋有理核理论。显式自旋理论有两个极点，消除自旋理论仅保留慢极点，而有限多项式截断在定性上失效：严格的 截断变为过阻尼，而匹配的 截断产生近临界放大和有限- 不稳定性。完美粗糙球体的多粒子事件驱动模拟表明这些可观测量是可测量的，并且在针对性实验中可在微观层面进行区分：固定- 和多- 谐波强迫解析出一个有限的自旋-涡度相位滞后，该滞后强烈支持保留自旋动力学而非瞬时绝热消除，而更强的多- 涡度响应拒绝纯 闭包，并偏好有理消除自旋核而非多项式替代闭包。横向响应因此提供了一种实用的诊断工具，用于分离保留旋转微观物理、消除自旋有效动力学和普通多项式高阶梯度闭包。
引用
@article{arxiv.2604.00177,
title = {Distinct transverse-response signatures of retained-spin, eliminated-spin, and polynomial Burnett-type surrogate closures},
author = {Satori Tsuzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.00177},
year = {2026}
}