关于比约肯流的非共形动理学理论与流体力学

我们利用并比较动理学理论与二阶 Chapman-Enskog 流体力学，研究经历比约肯膨胀的系统的非共形动力学。我们在非共形动理学理论与流体力学中，针对标度化剪切与体应力引入“自由流固定线”的概念，并表明这些“固定线”表现为演化的早期时间吸引子与排斥子。在共形极限下，自由流固定线退化为共形比约肯动力学中众所周知的固定点。我们识别出一个位于这些固定线交点处、属于自由流区域的新固定点。与共形情形相反，动理学理论与流体力学均预言在归一化剪切应力通道中不存在吸引子行为。在动理学理论中，由快速纵向膨胀驱动，在归一化有效纵向压强中发现了远非平衡吸引子。二阶黏性流体力学未能准确描述该吸引子。通过对 Chapman-Enskog 流体力学中自由流动力学的详尽分析，我们得出结论：这一失败源于对固定线的不准确近似以及对该固定点性质的相关错误描述。我们给出了一种改进的各向异性流体力学描述，其与动理学理论结果高度吻合，并复现了标度化纵向压强的远非平衡吸引子。