Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Multiscale heat transport with inertia and thermal vortices

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F23%3A10473349" target="_blank" >RIV/00216208:11320/23:10473349 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=k3PVVI6Tui" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=k3PVVI6Tui</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1088/1402-4896/acf418" target="_blank" >10.1088/1402-4896/acf418</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Multiscale heat transport with inertia and thermal vortices

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In this paper, we present a Hamiltonian and thermodynamic theory of heat transport on various levels of description. Transport of heat is formulated within kinetic theory of polarized phonons, kinetic theory of unpolarized phonons, hydrodynamics of polarized phonons, and hydrodynamics of unpolarized phonons. These various levels of description are linked by Poisson reductions, where no linearizations are made. Consequently, we obtain a new phonon hydrodynamics that contains convective terms dependent on vorticity of the heat flux, which are missing in the standard theories of phonon hydrodynamics. Within the zero-order Chapman-Enskog reduction, the resulting hydrodynamic equations are hyperbolic and Galilean invariant, while the first Chapman-Enskog expansion gives additional viscous-like terms. The vorticity-dependent terms violate the alignment of the heat flux with the temperature gradient even in the stationary state, which is expressed by a Fourier-Crocco equation. Those terms also cause that temperature plays in heat transport a similar role as pressure in aerodynamics, which is illustrated on numerical simulations of flow past a cylinder. In particular, we show that the vorticity-dependent terms lead to a colder spot just behind the cylinder, and for high-enough Reynolds numbers they lead to the von Karman vortex street.

  • Název v anglickém jazyce

    Multiscale heat transport with inertia and thermal vortices

  • Popis výsledku anglicky

    In this paper, we present a Hamiltonian and thermodynamic theory of heat transport on various levels of description. Transport of heat is formulated within kinetic theory of polarized phonons, kinetic theory of unpolarized phonons, hydrodynamics of polarized phonons, and hydrodynamics of unpolarized phonons. These various levels of description are linked by Poisson reductions, where no linearizations are made. Consequently, we obtain a new phonon hydrodynamics that contains convective terms dependent on vorticity of the heat flux, which are missing in the standard theories of phonon hydrodynamics. Within the zero-order Chapman-Enskog reduction, the resulting hydrodynamic equations are hyperbolic and Galilean invariant, while the first Chapman-Enskog expansion gives additional viscous-like terms. The vorticity-dependent terms violate the alignment of the heat flux with the temperature gradient even in the stationary state, which is expressed by a Fourier-Crocco equation. Those terms also cause that temperature plays in heat transport a similar role as pressure in aerodynamics, which is illustrated on numerical simulations of flow past a cylinder. In particular, we show that the vorticity-dependent terms lead to a colder spot just behind the cylinder, and for high-enough Reynolds numbers they lead to the von Karman vortex street.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10102 - Applied mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA23-05736S" target="_blank" >GA23-05736S: Geometrická multiškálová termodynamika komplexních tekutin</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physica Scripta

  • ISSN

    0031-8949

  • e-ISSN

    1402-4896

  • Svazek periodika

    98

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10

  • Stát vydavatele periodika

    SE - Švédské království

  • Počet stran výsledku

    24

  • Strana od-do

    105234

  • Kód UT WoS článku

    001072142100001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85173266094