湍流级联中信息流的信息-热力学界限
统计力学
2023-10-10 v5 流体动力学
摘要
我们从信息-热力学视角研究湍流中信息流的本质。对于由涨落Navier-Stokes方程描述的充分发展三维流体湍流，我们证明大尺度涡的信息随能量级联传递到小尺度。我们利用壳模型数值说明了我们的发现，并进一步表明在惯性区内，信息流的强度几乎恒定且可由大尺度涡翻转时间标定。我们的数值结果还表明，与其他典型信息处理系统（如麦克斯韦妖）相比，相应的信息-热力学效率相当低。这些发现为小尺度湍流涨落的普适性与间歇性如何涌现提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2206.11163,
title = {Information-Thermodynamic Bound on Information Flow in Turbulent Cascade},
author = {Tomohiro Tanogami and Ryo Araki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11163},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 5 figures. In ver.5, we have extended the main results. The presentation has also been revised substantially