Theoretical study on turbulence from an information-thermodynamic viewpoint

• Project/Area Number: 25K17315
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 田之上 智宏 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (70980316)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2029: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
• Keywords: 乱流 / 情報 / 熱力学

Outline of Research at the Start

乱流ゆらぎは様々な普遍的統計則を示すと考えられているが、その性質の解明は古くからの難問である。最近、情報熱力学的アプローチによって、3次元乱流ではゆらぎの情報が大スケールから小スケールへ伝達され、その結果小スケールでのゆらぎが増幅されうることが明らかになってきた。その一方で、この性質が他のタイプの乱流には見られない3次元乱流特有のものなのかは不明である。本研究では、2次元乱流や層流・乱流転移など様々な乱流におけるゆらぎの情報伝搬の性質を情報熱力学的観点から解明・比較することで、乱流ゆらぎの性質を特徴づけることを目指す。