定常三维湍流的拓扑熵
流体动力学
2026-03-12 v3
摘要
拓扑熵是量化高度混沌系统混合与复杂性的一个可行候选指标。特别是在湍流中，它被确定为流体物质线的指数拉伸率，这通常需要采用 Lagrangian 描述。我们将最近的工作 [A. Manoharan, S. Subramanian, and A. Joy, Phys. Rev. E 112, 015106] 扩展至三维，并提出了一种精确的 Eulerian 框架来计算定常湍流的拓扑熵。其唯一前提是局部应变率张量的特征值分布及其退相关时间。这可以通过在固定位置的单热线探针轻松获得，从而避免了由于流动的混沌特性而极具挑战性的 Lagrangian 粒子追踪。我们相信，我们的结果在针对许多工业和自然流动中输运与混合的实验中具有极大的实用价值。
引用
@article{arxiv.2506.20973,
title = {Topological entropy of stationary three-dimensional turbulence},
author = {Ankan Biswas and Amal Manoharan and Ashwin Joy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20973},
year = {2026}
}